Lazer Nedir? Nasıl Çalışır?

Lazer, eş-faz ve tek renkli ışık üreten optik cihazlara verilen isimdir. Lazer terimi İngilizce "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Uyarılmış Radyasyon Yayınımı ile Işık Güçlendirme) kelimelerinin baş harflerinin yan yana getirilmesiyle (LASER) oluşur. Lazerler dar ve yoğun bir eş-faz ve tek renkli ışık ışını üreten aygıtlardır. Lazerlerden çıkan ışık bundan dolayı bildiğimiz ışıktan tamamıyla farklıdır.


Lazer Işığının Özellikleri

Lazer ışığı monokromatiktir yani belirli bir dalga boyuna sahip ya da tek renk olarak adlandırabileceğimiz türden bir ışıktır. Işın koherenttir yani her foton diğer fotonlarla senkronizedir. Diğer deyişle yayınlanan ışığın yoğunluğunu yükseltecek şekilde birbirine hizalı konumlanarak dalgalar oluştururlar. Yüksek derecede yönlüdür, yani yayınlanan ışık çok sıkı, yoğun ve dardır. Lambalardan ya da flaşlardan çıkan ışık ise nispeten yayılmaya meyillidir ve zayıftır, çıkma anında dahi her yöne saçılırlar. Uyarılmış yayımlama olarak bilinen şeyin yaratılması, fotonların gelişigüzel yayımlandığı sıradan lambalarla yapılamaz ve açıklanmış bu üç özelliğe ihtiyaç duyar.

Lazer oluşturulması için belli mekanizmalara ihtiyaç vardır. Bu mekanizmaları görelim ve sonrasında nasıl lazer ışını oluşturulduğunu açıklayalım.


Dört Temel Bileşen

"Aktif Ortam": Bu ortam katı kristaller, gazlar, camlar, boyalı sıvılar veya yarı iletkenlerden oluşabilir. "Aktif ortam" bir dış enerji kaynağından yapılan etkiyle elektronları daha yüksek bir enerji düzeyine uyarılabilecek olan atomlardan oluşan mekanizmadır.

"Uyarma Mekanizması": Bu mekanizma "aktif ortama" enerji temin etmek için kullanılır. Uyarma mekanizması kimyasal, elektriksel, optik olabilir veya bunların kombinasyonlarını içerebilir.

"Mükemmel Yansıtıcı Ayna": Lazer ışığının yüzde yüzünü  yansıtan mekanizmadır.

"Yarı-Saydam Ayna": Işığın bir kısmının içinden geçmesine izin veren mekanizmadır.


Lazer Işığının Oluşturulması

Başka bir lazer veya elektrik akımı gibi herhangi bir enerji kaynağı kullanılarak "aktif oyuk" içindeki  "aktif ortama" uyarım sağlanır. Bu enerji, uyarılmış hale gelecek parçacıkları içeren "aktif ortam" tarafından emilir. Eşik değere ulaşıldığında, ortam enerji emmeyi bırakır ve fazla enerjiyi yayımlar.

Özel genişlikte bir oda olan "aktif oyuk", bir ucunda yarı-saydam, diğer ucunda mükemmel yansıtıcı bir aynaya sahiptir. Bu aynalar oyuk içindeki ışığı "aktif ortam" aracılığıyla ileri ve geri sıçratır ve her sıçratma, bir uçtan diğer uca gidip gelen ışığın enerjisini yükseltir. Bu etki yeterli düzeye ulaştığında "aktif ortam" doymuş hale gelir, artık ışık yeterince güçlenmiştir ve yarı-saydam olan aynadan lazer ışını olarak geçmeyi başarır.


Lazerlerin Kullanımı

Başlangıçta, lazerler ilk keşfedildiğinde hiç kimse lazerlerin ne için kullanılabileceğini bilmiyordu. O zamanlarda lazerler sadece bilimin yarattığı ilginç bir merak konusu olarak görülüyordu. Fakat bugün, lazerler çok çeşitli alanlarda kullanılmakta ve faydaları hala genişlemektedir. Örneğin bilgi depolamada, tıp alanında, iletişimde, endüstriyel kesim ve kaynakta, görüntüleme ve holografide, ölçmede ve nükleer fisyon araştırmalarında kullanılmaktadır.


Benzer Yazılar
FİZİK MAKALELERİ şimdi Google Play Kitaplar'da

1 yorum :

Hayati Kılıç dedi ki...

Lazer üst üste bindirilmiş ışık dalgalarıdır. Işık enerjisinin nabız/frekans/renk şiddetinin sabit kaldığı tek renkli bir ışıktır. Bunun yanında genlik şiddetinin ise lazerin kullanım amacına göre farklı şiddetlerde oluşturulması sağlanır. Yansıma odasındaki aynaların malzeme özellikleri değiştirilerek, üst üste bindirilen milyonlarca dalganın şiddetinin toplamına eşit şiddette bir ışık enerjisi temin edilebilir. Bu şekilde az güçlü bir karbondioksit lazeri tıp cerrahisinde kullanılırken orta güçte benzer bir lazer tekstil malzemesinin işlenmesinde, yüksek güçte aynı lazer ise sanayi kesim-delme-kaynak işlerinde kullanılabilir.

Yorum Gönder

Yorum Yap