"Laser" er et akronym forLightAforstærkning vedStimuleretEmission afRadiation
En laser skabes, når elektroner i atomerne i optiske materialer som glas, krystal eller gas absorberer energien fra en elektrisk strøm eller et lys. Den ekstra energi "ophidser" elektronerne nok til at bevæge sig fra en lavere-energibane til en højere-energibane omkring atomets kerne.
En laser udnytter kvanteegenskaberne af atomer, der absorberer og udstråler lyspartikler kaldet fotoner. Når elektroner i atomer vender tilbage til deres normale bane-eller "jordtilstand"-enten spontant eller når de "stimuleres" med et lys eller en anden energikilde, endda en anden laser i nogle tilfælde, udsender de flere fotoner.
Energi fra lys "exciterer" elektroner i atomer af optiske materialer, og de bevæger sig til en højere-energibane. Når elektronerne spontant vender tilbage til deres normale bane eller når de "stimuleres" med lys eller energi, udsender de lyspartikler kaldet fotoner.
Lys bevæger sig i bølger. Almindelig synligt lys, f.eks. fra en husholdningspære eller en lommelygte, omfatter flere bølgelængder eller farver og er usammenhængende, hvilket betyder, at toppene og dalene af lysbølgerne bevæger sig med forskellige bølgelængder og i forskellige retninger.
I en laserstråle er lysbølgerne "kohærente", hvilket betyder, at strålen af fotoner bevæger sig i samme retning med samme bølgelængde. Dette opnås ved at sende de aktiverede elektroner gennem et optisk "forstærkningsmedium", såsom et fast materiale som glas eller en gas.
Den særlige bølgelængde af lys bestemmes af mængden af energi, der frigives, når den exciterede elektron falder til en lavere bane. Niveauerne af indført energi kan skræddersyes til materialet i forstærkningsmediet for at producere den ønskede strålefarve.
Et spejl på den ene side af laserens optiske materiale hopper fotonen tilbage mod elektronerne. Rummet mellem spejle, eller "hulrummet", er designet således, at den foton, der ønskes til den særlige type optisk forstærkningsmedium, føres tilbage til mediet for at stimulere emissionen af en næsten nøjagtig klon af den foton. De bevæger sig begge i samme retning og hastighed for at hoppe af et andet spejl på den anden side for at gentage kloningsprocessen.
To bliver til fire, fire bliver til otte og så videre, indtil fotonerne er forstærket nok til, at de alle kan bevæge sig forbi spejlene og det optiske materiale i perfekt harmoni. Tænk på dem som synkroniserede medlemmer af et marcherende band i Rose Parade. Og den unison giver laseren sin kraft. Laserstråler kan forblive skarpt fokuseret over store afstande, selv til månen og tilbage.
Lasere har eksisteret siden 1960, selvom ideen går tilbage til 1900 (se "A Legacy of Lasers and Laser Fusion Pioneers").
I dag findes lasere i mange størrelser, former, farver og effektniveauer og bruges til alt fra operationer på hospitaler til stregkodescannere i købmanden og endda afspilning af musik, film og videospil derhjemme. Du har muligvis gennemgået en LASIK-operation, som korrigerer dit syn ved at bruge en lille laser til at omforme hornhinden i dit øje.
Nogle lasere, såsom rubinlasere, udsender korte lysimpulser. Andre, som helium-neon gaslasere eller flydende farvelasere, udsender lys, der er kontinuerligt. NIF udsender ligesom rubinlaseren lysimpulser, der kun varer en milliardtedel af et sekund. Laserlys behøver ikke at være synligt. NIF-stråler starter som usynligt infrarødt lys og passerer derefter gennem speciel optik, der konverterer dem til synligt grønt lys og derefter til usynligt,-højenergi ultraviolet lys for optimal interaktion med målet.
Lasere kan være små bestanddele af mikrochips eller lige så enorme som NIF, verdens mest energiske laser, der er anbragt i en bygning på 10 etager og så bred som tre fodboldbaner.
