الليزر

يعتبر الليزر من أكثر الاكتشافات التى أثرت فى معظم أفرع العلم مثل الفيزياء والكيمياء والأتصالات و..

وكلمة ليزر هى الاحرف الاولى من

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

ومعناها   تكبير (تضخيم)شدة الضوء بواسطة الانبعاث المستحث

توصل العالم ميمان للاختراع أول جهاز ليزر من بلورات الياقوت المطعم بالكروم ثم تلى ذلك صنع الانواع المختلفه 

العناصر الاساسيه لليزر

1- الوسط الفعال : هو المادة الفعالة لانتاج شعاع الليزر

     أ- بلورات صلب (مثل الياقوت الصناعى) أو( شبه موصل مثل بلورات السيليكون).

    ب- سائل مثل الصبغيات العضويه الذائبه فى الماء   مثل  (rhodamine 6G)  

    ج-  غاز(غالبا ما يثار بالتفريغ الكهربى)على هيئة  *ذرات مثل الهيليوم والنيون

                                                            *أيونات مثل أيونات الارجون

                                                            * جزيئات مثل ثانى أكسيد الكربون

2- مصادر الطاقه : هى المسئولة عن إكساب ذرات الوسط الفعال الطاقه اللازمه للاثارة وتوليد الليزر

وهى :- 

   أ- كهربيه

متردده  فى مدى الترددات الراديوية                 
  أو مستمره ذات جهد عالى لإحداث تفريغ كهربى   

   ب- حراريه        والتى تنتج من الضغط الحركى للغازات

   ج-كيميائيه

والتى تنتج من التفاعلات الكيميائيه بين بعض المواد مثل خليط +CO₂ )فلوريد الداتيريم)      أو(H,F)

    د- ضوئية وتسمى الضخ الضوئى     باستخدام شعاع الليزر     (مثل ليزر الصبغات السائله )

                    أو باستخدام المصابيح الوهاجه ذات القدره العاليه)  (مثل ليزر الياقوت).

3- التجويف الرنينى  الوعاء الحاوى للمادة الفعالة والمنشط والمسئول عن عملية التكبير,

وهو نوعان :

 أ-  داخلى

حيث يتم طلاء نهايتى المادة الفعالة لتعملا كمراتين عاكستين احداهما شبه منفذة لتسمح بمرور بعض اشعة الليزر المتولدة وهو التجويف المستخدم فى ليزر الصلبه مثل ليزر الياقوت

 ب- خارجى

يتكون من مراتين متوازيتين عاكستين تحصران المادة الفعالة بينهما وهو التجويف المستخدم فى ليزر الغازات مثل ليزر (الهيليوم – نيون )

فكرةعمل الليزر           (الفعل الليزرى)

 ( تبنى فكرة عمل الليزر على الانبعاث المستحث )

1- الوصول بذرات او جزيئات الوسط الفعال الى حالة الاسكان المعكوس وهى الحالة التى يكون فيها عدد ذرات المادة الفعالة فى مستويات الاثارة العليا اكبر من عددها فى المستويات الادنى

2-انطلاق فوتونات من الذرات المثارة بالانبعاث المستحث حيث تسقط الفوتونات على ذرات مثاره ولم ينتهى فترة العمر لها فتنطلق الفوتونات المترابطه (زمانيا ومكانيا).

3-تضخيم الاشعاع المنطلق بالانبعاث المستحث داخل التجويف الرنينى حيث تسقط الفوتونات الخارجه على احدى المراتين فانها تنعكس(عدة انعكاسات متتاليه)الى داخل الانبوبة فتمر(ذهابا وإيابا)على ذرات مثارة قبل انتهاء فترة العمر لها فيحدث انبعاث مستحث ويتضاعف عدد الفوتونات

الاسكان المعكوس : الحالة التى يكون فيها عدد ذرات المادة الفعالة فى مستويات الاثارة العليا اكبر من عددها فى المستويات الادنى

عملية التكبير أو التضخيم لليزر: هى زياده شدة شعاع الليزر بواسطة التجويف الرنينى فعندما تسقط الفوتونات الخارجه على احدى المراتين فانها تنعكس الى داخل الانبوبة فتمر على ذرات مثارة قبل انتهاء فترة العمر لها فيحدث انبعاث مستحث ويتضاعف عدد الفوتونات