مطالعه لیزر

مطالعه موردی: لیزر

چند دهه بعد ، لیزر نمونه بارزی از چگونگی کشف فیزیک اصلی منجر به اختراع را ارائه داد که به طور غیرقابل پیش بینی در حال تغییر در جهان بود.

لیزرها دستگاه هایی هستند که پرتوهای باریکی از تابش شدید الکترومغناطیسی (نور) ساطع می کنند. اصطلاح لیزر به عنوان مخفف "تقویت نور توسط انتشار تحریک تابش" سرچشمه گرفته است. پرتو لیزر خاصیت خاصی دارد که امواج نوری ساطع می شوند و همه با یکدیگر قدم می زنند - منسجم - و معمولاً از یک طول موج یا رنگ. انواع مختلفی از لیزرها وجود دارد ، از تاسیسات غول پیکر ساطع کننده پالسهای پرقدرت پرتوهای پر انرژی ، مانند اشعه X ، گرفته تا دستگاههای ریز که در تراشه های نیمه هادی تولید شده اند و نور مادون قرمز تولید می کنند.

انواع مختلفی از مواد برای "لیز کردن" ساخته می شوند - مانند گازها ، مواد جامد کریستالی ، شیشه و پلیمر - و کدام یک از آنها به کار بستگی دارد. بعضی از لیزرها برای انتشار پرتوی مداوم طراحی شده اند ، در حالی که برخی دیگر می توانند پالس های سریع نور را که بسیار کوتاه هستند ، بیرون بزنند. طول موج نور حاصل از انواع خاصی از لیزر حتی می تواند برای برنامه های خاص "تنظیم" شود ، و آنها را بسیار متنوع می کند.

لیزرها روشی برای تولید ، کنترل و هدایت نور شدید به روشهای قابل توجه ارائه می دهند ، اما هنگامی که برای اولین بار اختراع شدند ، فیزیکدانان مطمئن نبودند که برای چه مواردی می توانند استفاده شوند - آنها به عنوان "راه حل به دنبال یک مشکل" معروف بودند. در حقیقت ، اگرچه اولین لیزر در دهه 50 ساخته شد ، اما کاربردهای عملی تا چند دهه بعد ظاهر نشد - همانطور که اغلب در علم وجود دارد. از آن زمان ، به لطف فعالیت تحقیقاتی در هر دو بخش فیزیک دانشگاه و شرکت ها ، از جمله شرکت های انگلستان ، لیزرها همه گیر شده اند و برای بسیاری از فناوری هایی که در ساخت ، ارتباطات ، پزشکی و سرگرمی مورد استفاده قرار می گیرند ، هستند.

امروزه لیزرها ابزارهای اصلی در دستکاری و برقراری اطلاعات (در پخش کننده های CD و DVD ، بارکد خوان های سوپر مارکت و ارتباطات پهن باند) ، در اندازه گیری (نظرسنجی و مطالعات زیست محیطی) ، تجزیه و تحلیل شیمیایی (از غذاها ، نمونه های پزشکی و مواد) و به طور فزاینده هستند ، در تبدیل مواد (جوشکاری ، برش و قلع کاری ، چاپ و جراحی).

تحقیقات در مورد لیزرها همچنان ادامه دارد - انواع جدیدی از لیزر با انواع ویژگی ها و کاربردهای بالقوه در حال تولید هستند. در بعضی موارد ، نتیجه یک دستگاه قابل حمل ارزان تر و کم حجم تر است که برای یک کاربری خاص طراحی شده است ، یا یک لیزر قدرتمندتر که برای تولید برق استفاده می شود .