بحث في الليزر - مادة الفيزياء
"الليزر"
*تعريفه واكتشافه:
تعتبر تكنولوجيا الليزر من العلوم المتطورة التي تدخل في العديد من التطبيقات ،وأي مستخدم لليزر مهما اختلف تخصصه فهو بحاجة إلى فهم مبدأ عمل الليزر أي ما يعرف بفيزياء الليزر.إن الليزر هو عبارة عن جهاز يحول الطاقة من مصادر مختلفة إلى صورة إشعاع كهرومغناطيسي. وهذا تعريف بسيط للبدأ في الموضوع وتوضيح فكرة عمل الليزر.كلمة ليزرLASERبالإنجليزية هي الحروف الأولى من عبارةLight Amplification by Stimulated Emission of Radiation ، وهي تعني "تضخيم الضوء بواسطة إثارة موجاته الإشعاعية"وكان "أينشتين" قد تنبأ بوجود الليزر في عام 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث الاستحثاثي، ولكن ذلك لم يحدث إلا في عام 1960م، عندما نجح العالم "ثيودور ميمان" في توليد شعاع ضوئي قوي نفاذ من ياقوتة حمراء تغطى الفضة طرفيها، ويسقط عليها ضوء غامر من مصباح أنبوبي زجاجي يحيط بها. فعندما سقط ضوء المصباح على الياقوتة أهاج ذراتها، وانبعث منها وميض انتشر إلى طرفيها ليصطدم بالفضة التي عكسته كالمرآة، فتردد ذهاباً وإياباً، فزادت قوته وتركيزه، وانطلق شعاع لامع من الضوء الأحمر من نوع غير معهود من قبل.
أنواعه
بعد قيام العالم ميمان بنشر المقالة الأولى باكتشاف ليزر الياقوت الصلب، اتجهت الأنظار إلى اكتشاف أوساط فعالة أخرى لتوليد الليزر وأهم أنواع الليزر المعروفة حتى الآن هي:1-ليزر المواد الصلبة: يستخدم بدرجة كبيرة في المجالات الطبية والصناعية.2-ليزر أِشباه الموصلات: ويستخدم هذا الليزر في الاتصالات بين الأقمار الصناعية ويستخدم أيضا في نقل المعلومات في أجهزة الكمبيوتر3-الليزر الغازي: وتستخدم أشعة ليزر الغاز في البحوث العلمية، وفي الأغراض الصناعية.4- ليزر السوائل: ويستخدم بكثرة في الأبحاث العلمية كالدراسات الطيفية والكيمائية الضوئية
استخداماته
و قد ظهر الليزر كـحل مثالي للمشاكل التي لم تجد لها حلاً حتى عام 1960. فالليزرات ذات الطاقات العالية تستطيع أن تدمر الطائرات و هي في الجـو و تقطع المعادن، الليزرات الدقيقة تستخدم كأداة في يد الجراحين و الأنواع الصغيرة منها تستخدم في المحال التجارية لقراءة الأسعار على البضائع، وأنواع أخرى منها لقياس المسافات بدقة، و السيطرة على أنواع التفاعلات الذرية، و الاندماج النووي للحصول على مصادر جديدة و اقتصادية للطاقة.
ما الذي يميز الليزر عن غيره من الأشعة؟
1-الليزر أحادي اللون، وهذا ما يميزه عن الضوء العادي حيث أن بتحليل الضوء الأبيض الصادر من الشمس فإنه يحتوي على العديد من الأطوال الموجية2-ضوء الصادر عن الليزر له اتجاه واحد بحيود مهمل بالمقارنة بالضوء الصادر من مصباح كهربي حيث أن الضوء ينبعث في كافة الاتجاهات وبحيود كبير.
