Laser protiv svjetla
Svjetlost je oblik elektromagnetskih valova vidljiv ljudskim očima, stoga se često naziva vidljiva svjetlost. Područje vidljive svjetlosti nalazi se između infracrvenog i ultraljubičastog područja elektromagnetskog spektra. Vidljivo svjetlo ima valnu duljinu između 380 nm i 740 nm.
U klasičnoj fizici, svjetlost se smatra transverzalnim valom konstantne brzine od 299792458 metara u sekundi kroz vakuum. Prikazuje sva svojstva transverzalnih mehaničkih valova objašnjena u klasičnoj valnoj mehanici kao što su interferencija, difrakcija, polarizacija. U suvremenoj elektromagnetskoj teoriji smatra se da svjetlost ima i valna i čestična svojstva.
Svjetlost uvijek putuje ravnom linijom, osim ako je ne ometa granica ili drugi medij, a predstavljena je zrakom. Iako je širenje svjetlosti pravocrtno, ono se raspršuje u trodimenzionalnom prostoru. Kao rezultat toga, smanjuje se intenzitet svjetlosti. Ako se svjetlost stvara iz običnog izvora svjetlosti, kao što je žarulja sa žarnom niti, svjetlost može imati mnogo boja (mogu se vidjeti kada svjetlost prolazi kroz prizmu). Također, polarizacija svjetlosnih valova je proizvoljna. Stoga materijal tijekom širenja apsorbira svjetlost. Neke molekule apsorbiraju svjetlost s određenim polaritetom, a druge propuštaju. Neke molekule apsorbiraju svjetlost s određenim frekvencijama. Svi ti čimbenici pridonose tome da intenzitet svjetla dramatično opada s udaljenošću.
Kada je potrebno svjetlo prenijeti na dalju udaljenost, moramo prevladati te probleme. Može se poslati dalje održavajući svjetlosne valove paralelnima tijekom širenja; korištenjem sustava saveza, raspršeni svjetlosni valovi mogu se usmjeriti u jednom smjeru, da putuju paralelno. Također, upotrebom svjetla s jednom bojom (monokromatsko svjetlo – koristi se svjetlo s jednom frekvencijom/valnom duljinom) i fiksnog polariteta, apsorpcija se može svesti na minimum.
Ovdje je problem kako stvoriti svjetlosno zračenje s fiksnom valnom duljinom i polaritetom. To se može postići naelektrisanjem određenog materijala na način da odaje svjetlost samo jednim prijelazom u elektronima. To se zove stimulirana emisija. Budući da je to osnovni princip iza generiranja lasera, naziv ga nosi. Laser je skraćenica za pojačanje svjetlosti stimuliranom emisijom zračenja (LASER). Ovisno o korištenim materijalima i metodi stimulacije, laserom se mogu dobiti različite frekvencije i jačine.
Laseri imaju brojne primjene. Koriste se u svim CD/DVD pogonima i drugim elektroničkim uređajima. Također se široko koriste u medicini. Laseri visokog intenziteta mogu se koristiti kao uređaji za rezanje, zavarivanje i toplinsku obradu metala.
Koja je razlika između lasera i (normalnog/običnog) svjetla?
• I svjetlost i LASER su elektromagnetski valovi. Zapravo, laser je svjetlo, strukturirano da se ponaša s određenim karakteristikama.
• Svjetlosni valovi se raspršuju i jako apsorbiraju kada putuju kroz medij. Laseri su dizajnirani da imaju minimalnu apsorpciju i disperziju.
• Svjetlost iz običnog izvora raspršuje se u 3D prostoru pa svaka zraka putuje pod kutom jedna u odnosu na drugu, dok laseri imaju zrake koje se šire paralelno jedna s drugom.
• Normalno svjetlo sastoji se od niza boja (frekvencija) dok su laseri monokromatski.
• Obično svjetlo ima različite polaritete, a lasersko svjetlo ima ravno polarizirano svjetlo.
