اصول کار لیزر

در لیزر، فوتون ها با سه روش با اتم تعامل دارند:

جذب تابش

انتشار خود به خودی

گسیل القایی

جذب تابش

جذب تابش فرایندی است که توسط آن الکترونها در حالت زمین انرژی از فوتون را جذب می کنند تا به سطح انرژی بالاتر برسند.

اجازه دهید دو سطح انرژی (E1 و E2) الکترون را در نظر بگیریم. E1 وضعیت زمین یا وضعیت انرژی کمتر الکترون است و E2 حالت هیجانی یا وضعیت انرژی بالاتر الکترون است. الکترونها در حالت زمین الکترونهای انرژی پایین یا الکترونهای حالت زمین نامیده می شوند در حالی که الکترونها در حالت هیجانی الکترون های انرژی بیشتری یا الکترون های هیجانی نامیده می شوند.

هنگامی که فوتون یا انرژی نور برابر با تفاوت انرژی دو سطح انرژی (E2-E1) بر روی اتم رخ می دهد، الکترون های حالت زمین انرژی کافی دریافت می کنند و از حالت زمین (E1) به حالت تحریک شده (E2) می رود.

جذب تابش یا نور تنها در صورتی اتفاق می افتد که انرژی فوتون حادثه دقیقا با اختلاف انرژی دو سطح انرژی (E2 - E1) مطابقت داشته باشد.

به طور کلی، الکترونها در حالت انرژی پایین تر نمیتوانند به حالت انرژی بالاتر برسند. آنها به انرژی کافی نیاز دارند تا به حالت انرژی بالاتر برسند.

انتشار خود به خودی این فرایند است که توسط آن الکترونها در حالت هیجانی با انتشار فوتون به حالت زمین باز می گردند.

گسیل القایی

گسیل القایی ، فرآیندی است که توسط آن فوتون حادثه با الکترون هیجانی ارتباط برقرار می کند و به حالت بازگشت به زمین می رسد.

انرژی نور به جای فراهم آوردن انرژی نور به الکترون های حالت زمین به طور مستقیم به الکترون هیجان انگیز عرضه می شود.

بر خلاف انتشار خود به خودی، انتشار تحریکی فرآیند طبیعی نیست بلکه یک فرآیند مصنوعی است.

در انتشار تحریک شده، دو فوتون منتشر می شود (یک فوتون اضافی منتشر می شود)، یکی به دلیل فوتون رخ داده است و یکی دیگر به علت انتشار انرژی الکترون هیجانی است. بنابراین، دو فوتون منتشر می شود.

فرآیند انتشار محرک بسیار سریع در مقایسه با فرایند انتشار خود به خودی است.