Вступление

Лазер может резать металл и лечить глаза — разберёмся, как!

Что такое лазер?

Лазер (от англ. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — «усиление света посредством вынужденного излучения») — это устройство, создающее узкий и мощный луч света с особыми свойствами.

Краткая история

Лазер (от англ. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation — «усиление света посредством вынужденного излучения») — это устройство, создающее узкий и мощный луч света с особыми свойствами.

Идея лазера началась с теории: ещё в 1917 году Альберт Эйнштейн описал явление вынужденного излучения. Первый работающий лазер создал физик Теодор Мейман в 1960 году — это был рубиновый лазер.

Как работает лазер?

Принцип работы основан на вынужденном (индуцированном) излучении. Разберём пошагово:

1. Активная среда. Внутри лазера есть вещество (кристалл рубина, газ, полупроводник и т. д.), атомы которого будут излучать свет.
2. Накачка энергии. Внешняя энергия (электрическая, световая) «возбуждает» атомы активной среды — переводит их на более высокий энергетический уровень.
3. Вынужденное излучение. Возбуждённый атом, столкнувшись с фотоном, испускает два идентичных фотона вместо одного.
4. Усиление луча. Фотоны отражаются между двумя зеркалами на концах резонатора. Одно зеркало — глухое (полностью отражает), второе — полупрозрачное (часть света пропускает наружу).
5. Выход луча. Когда поток фотонов становится мощным и согласованным, часть его проходит через полупрозрачное зеркало — получается лазерный луч.

Ключевые свойства лазерного луча:

• Когерентность: все волны синхронизированы (движутся «в такт»).
• Монохроматичность: свет одной длины волны (одного цвета).
• Направленность: луч почти не рассеивается на расстоянии.
• Высокая интенсивность: огромная мощность в малом объёме.

Какие бывают лазеры?

Кратко о самых распространённых типах:

• Твердотельные (например, рубиновый) — используют кристаллы, применяются в промышленности и медицине.
• Газовые (гелий‑неоновый, CO₂) — в научных приборах, для резки материалов.
• Полупроводниковые (диодные) — самые компактные, встречаются в указках, принтерах, DVD‑проигрывателях.