14.เลเซอร์( LASER )

19.13  เลเซอร์(  LASER )

เลเซอร์  เป็นแสงความเข้มสูงที่มีความถี่เดียวและเฟสเดียวกัน

หลักการทำงานของเลเซอร์

1. ให้อะตอมของสารถูกกระตุ้นโดยพลังงานภายนอก  เช่น  แสง  ไฟฟ้า  ให้พลังงานสูงขึ้นไปยังสถานะถูกกระตุ้นที่ไม่เสถียร (3)

2.  อิเล็กตรอนปลดปล่อยพลังงานทันทีในรูปพลังงานแสงที่ไม่เป็นแสงอาพันธ์  แล้วตกลงมาสู่สถานะถูกกระตุ้น (2)  เรียกว่าสถานะกึ่งเสถียร (meta-stable  state)

3.  อิเล็กตรอนจากสถานะถูกกระตุ้น (2)  ใช้เวลาพอประมาณ  กลับมาที่สถานะ (1) พร้อมกับปลดปล่อยพลังงานในรูปของแสงอาพันธ์

กลไกในเครื่องเลเซอร์ประกอบด้วยกระจกพิเศษ  2  บาน (บานหนึ่งสะท้อน  100%   อีกบานหนึ่งสะท้อน

ไม่ถึง  100%  โดยให้แสงทะลุผ่านได้บ้าง)  ทำการสะท้อนแสงกลับไปมาในเครื่อง  กระตุ้นให้อะตอมอื่นที่อยู่ในสถานะ (2)  ปลดปล่อยแสงอาพันธ์ออกมาเสริมกันในทิศทางเดียวกันที่มีความเข้มสูง เรียกว่า  เลเซอร์( LASER )

รูป  19.15  สถานะทั้งสามที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของเลเซอร์

            คลื่นเลเซอร์ที่เกิดขึ้นจะมีหลายชนิดและหลายแบบ  เช่น คลื่นเลเซอร์จากก๊าซผสมของฮีเลียมกับนิออนคลื่นเลเซอร์จากอิออนของก๊าซอาร์กอน  คลื่นเลเซอร์จากก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์  เป็นต้น โดยทั่วไปคลื่นเลเซอร์จะมีกำลังอยู่ในช่วงตั้งแต่ 10^-3 – 10⁶  วัตต์  เราจึงใช้คลื่นเลเซอร์เพื่อประโยชน์ในหลายๆด้านด้วยกัน  เช่น ใช้ในด้านดนตรีได้แก่แผ่นเลเซอร์ดิสซ์ ,  ใช้คลื่นเลเซอร์ในการเชื่อมโครงรถยนต์  ใช้แสงเลเซอร์ในการวัดระยะทางในงานสำรวจจะให้ค่าที่มีความแม่นยำสูง  ใช้คลื่นเลเซอร์ในการสื่อสารทางโทรศัพท์ระยะไกลๆ ใช้คลื่นเลเซอร์ในการศึกษาโครงสร้างอะตอมของธาตุต่างๆ   ในการแพทย์ใช้แสงเลเซอร์ในการรักษาโรคกระดูก  ในการอุดฟัน  และในการรักษาตาทำให้คนสายตายาวและสายตาสั้นไม่ต้องใส่แว่น