Nguyên lý phát sinh tia laser như thế nào?

196

Laser, tia laser được nhắc đến nhiều trong cuộc sống, hầu như ai cũng đã từng nghe qua đến cái tên gọi này. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu được laser là gì, nguyên lý phát sinh tia laser như thế nào? Thậm chí cả những người sử dụng máy laser, máy khắc cắt laser thường xuyên cũng có thể không biết được hai điều này!

Laser là gì?

Laser là tên viết tắt của cụm từ bằng tiếng anh “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ’’ – dịch nôm na đó là Sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích hoạt.

Nguyên lý phát sinh tia laser như thế nào?
Laser là gì?

Tia laser là nguồn ánh sáng nhân tạo thu được nhờ sự khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ phát ra khi kích hoạt cao độ các phần tử của môi trường vật chất.

Laser là ánh sáng đặc biệt, có nhiều tính chất khác biệt so với ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo khác. Đặc biệt, tia laser có những công dụng vô cùng hữu ích, áp dụng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống, mang đến một cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật sau khi nó ra đời.

Sự ra đời của tia Laser bắt nguồn từ Thuyết Lượng tử của nhà bác học A. Einstein phát minh năm 1916. Năm 1954, các nhà bác học Anh, Mỹ đồng thời sáng chế ra máy phát tia laser ứng dụng vào thực tiễn. Các thử nghiệm laser trên người bắt đầu từ những năm 1960. Đến năm 1964, đã bắt đầu ứng dụng laser trong các trị liệu về Da. Sau này, tia laser dần được sử dụng trong công nghệ gia công, cắt khắc trên các chất liệu khác nhau.

Xem thêm:

Nguyên lý phát sinh tia laser

Nguyên lý phát sinh tia laser như thế nào?
Máy khắc laser tại An Khánh

Khi ta chiếu một chùm ánh sáng vào một môi trường vật chất (gọi là hệ vật lý tượng tử) thì chùm ánh sáng sẽ yếu dần bởi chúng bị hấp thu bởi môi trường vật chất. Bản chất quá trình bị hấp thụ ấy là các hạt photon – hạt ánh sáng đã truyền năng lượng kích hoạt các phân tử vật chất “nhảy” từ trạng thái ổn định A lên một trạng thái B với mức năng lượng cao hơn. B là một trạng thái không ổn định, sau một thời gian nhất định, các phân tử đang ở mức B sẽ “nhảy” về mức A và trong lúc đó nó cũng phát ra một photon mang năng lượng bằng chính lượng năng lượng nó đã hấp thu. Đây được gọi là hiện tượng bức xạ. Tuy nhiên các hạt photon bức xạ này không nhiều, nó tỉ lệ với số phân tử có ở mức B, số phân tử ở trang thái B luôn ít hơn số phân tử ở trạng thái ổn định A. Các photon bức xạ  phát  ra  theo  mọi  hướng  một  cách  tự  do – gọi là  bức  xạ  tự  do.

Khi các photon tương tác bởi các phân tử ở mức cao B, bắt nó trở về A sớm hơn và sinh ra photon, các photon có đồng mức năng lượng và bằng đúng mức năng lượng các   photon của nguồn chiếu đã truyền cho nó – đây là bức xạ kích hoạt.

Khi tạo ra bức xạ kích hoạt ở mức độ cao cho các photon bức xạ phát ra ở mức cao nhất, rồi được chọn lọc, khuyếch đại để chúng phát về cùng một hướng ta sẽ thu được chùm sáng laser. Vậy nguyên lý của máy phát laser chính là làm cho nguồn sáng chiếu vào môi trường hoạt chất laser không bị yếu đi để kích hoạt liên tục các phần tử vật chất sao cho đảm bảo cho số phân tử ở mức B luôn nhiều hơn ở mức A, như vậy số photon bức xạ sẽ được phát sinh tối đa. Bằng các thiết bị đặc biệt, nguồn sáng bức xạ này được chọn lọc và khuếch đại để phát ra một chùm ánh sáng đơn sắc, bao gồm những tia sáng cùng hướng, bước sóng tương đương và có độ tập trung cao. Đó chính là tia laser.

Trên đây là nguyên lý tạo ra tia laser mà An Khánh muốn giới thiệu đến các bạn. Nếu bạn có thắc mắc gì cần giải đáp, hãy liên hệ với An Khánh để được tư vấn miễn phí về các dòng máy cắt laser giá rẻ, máy khắc An Khánh!

BÌNH LUẬN