"Laser" je akronim zaLdobroAumnožavanje poSstimuliranEmisija odRadijacija
Laser nastaje kada elektroni u atomima u optičkim materijalima poput stakla, kristala ili plina apsorbiraju energiju električne struje ili svjetla. Ta dodatna energija "pobuđuje" elektrone dovoljno da se pomaknu s niže-energetske orbite na više-energetske orbite oko jezgre atoma.
Laser iskorištava kvantna svojstva atoma koji apsorbiraju i zrače čestice svjetlosti koje se nazivaju fotoni. Kada se elektroni u atomima vrate u svoju normalnu orbitu-ili "osnovno" stanje-spontano ili kada su "stimulirani" svjetlom ili drugim izvorom energije, čak i drugim laserom u nekim slučajevima, emitiraju više fotona.
Energija svjetlosti "pobuđuje" elektrone u atomima optičkih materijala i oni se kreću u-orbitu više energije. Kada se elektroni spontano vrate u svoju normalnu orbitu ili kada su "stimulirani" svjetlom ili energijom, emitiraju svjetlosne čestice koje se nazivaju fotoni.
Svjetlo se kreće u valovima. Obična vidljiva svjetlost, recimo iz kućne žarulje ili svjetiljke, sastoji se od više valnih duljina ili boja i nekoherentna je, što znači da se vrhovi i dolje svjetlosnih valova kreću na različitim valnim duljinama iu različitim smjerovima.
U laserskom snopu, svjetlosni valovi su "koherentni", što znači da se snop fotona kreće u istom smjeru na istoj valnoj duljini. To se postiže slanjem energiziranih elektrona kroz optički "medij pojačanja" kao što je čvrsti materijal poput stakla ili plina.
Određena valna duljina svjetlosti određena je količinom energije koja se oslobađa kada pobuđeni elektron padne na nižu orbitu. Razine uvedene energije mogu se prilagoditi materijalu u mediju pojačanja kako bi se proizvela željena boja snopa.
Zrcalo na jednoj strani optičkog materijala lasera odbija foton natrag prema elektronima. Prostor između zrcala ili "šupljina" dizajniran je tako da se foton koji je potreban za određenu vrstu medija za optičko pojačanje vrati u medij kako bi se stimulirala emisija gotovo točnog klona tog fotona. Obojica se kreću u istom smjeru i brzinom, da bi se odbili od drugog zrcala s druge strane i ponovili proces kloniranja.
Dva postaju četiri, četiri postaju osam i tako dalje sve dok se fotoni ne pojačaju dovoljno da svi prođu pored zrcala i optičkog materijala u savršenom skladu. Zamislite ih kao sinkronizirane članove koračnice u Povorci ruža. A taj sklad daje laseru snagu. Laserske zrake mogu ostati oštro fokusirane na velikim udaljenostima, čak i do Mjeseca i natrag.
Laseri postoje od 1960. godine, iako ideja seže još u 1900. godinu (pogledajte "Nasljeđe lasera i pionira laserske fuzije").
Danas laseri dolaze u mnogim veličinama, oblicima, bojama i razinama snage, a koriste se za sve, od operacija u bolnicama, do skenera crtičnog koda u trgovini, pa čak i za reprodukciju glazbe, filmova i videoigara kod kuće. Možda ste bili podvrgnuti operaciji LASIK, koja ispravlja vaš vid korištenjem sićušnog lasera za preoblikovanje rožnice vašeg oka.
Neki laseri, poput rubin lasera, emitiraju kratke pulseve svjetlosti. Drugi, poput helij-neonskih plinskih lasera ili lasera s tekućim bojama, emitiraju kontinuiranu svjetlost. NIF, poput rubinskog lasera, emitira impulse svjetlosti koji traju samo milijarditi dio sekunde. Lasersko svjetlo ne mora biti vidljivo. NIF zrake počinju kao nevidljiva infracrvena svjetlost, a zatim prolaze kroz posebnu optiku koja ih pretvara u vidljivu zelenu svjetlost, a zatim u nevidljivu ultraljubičastu svjetlost visoke-energije za optimalnu interakciju s metom.
Laseri mogu biti sićušni sastojci mikročipova ili golemi poput NIF-a, najenergičnijeg lasera na svijetu smještenog u zgradi visokoj 10 katova i širokoj kao tri nogometna igrališta.
