Laze là gì? nguồn phát Laze. Hiện tượng phát xạ cảm ứng
Chương VI: Hiện tượng quang phát quang là gì? lân quang, huỳnh quang
Laze phiên âm tiếng anh LASER (Light Amplifier by Stimulated Emission of Radiation: máy khuyếch đại ánh sáng bằng sự phát xạ cảm ứng) tia sáng do Laze phát ra được gọi là tia Laze.
Laze là gì? nguồn phát Laze. Hiện tượng phát xạ cảm ứng
1/ Hiện tượng phát xạ cảm ứng:
Nếu một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một photon có năng lượng ε1 = hf, bắt gặp một photon có năng lượng ε2 = hf bay lướt qua nó thì lập tức nguyên tử ngày cũng phát ra photon ε1.
Photon ε1 có cùng năng lượng và bay cùng phương với photon ε2 (sóng điện từ ứng với photon ε1 hoàn toàn cùng pha và dao động trong một mặt phẳng song song với mặt phẳng dao động của sóng điện từ ứng với photon ε2)
Như vậy nếu có một photon ban đầu bay qua một loạt các nguyên tử đang ở trạng thái kích thích thì số photon của các nguyên tử phát ra sẽ tăng lên theo cấp số nhân.
Về mặt cấu tạo, người ta chia laze ra làm 3 loại: Laze-rắn, laze-khí và laze-bán dẫn. Bút chỉ bảng (phát ra ánh sáng đỏ) thường dùng thuộc loại laze-bán dẫn.
2/ Cấu tạo của Laze rắn: Laze-Rubi (hồng ngọc)
Rubi (hồng ngọc) là Al2O3 có pha Cr2O3. Ánh sáng đỏ của hồng ngọc do ion Cr phát ra khi chuyển từ trạng thái kích thích về trạng thái cơ bản => màu của Laze cũng là màu Rubi
Cấu tạo nguồn phát Laze Rubi (hồng ngọc) Bề mặt phản xạ 95% được gọi là gương bán mạ.
3/ Nguyên tắc hoạt động của nguồn phát Laze:
Dùng một đèn phóng điện xeon để chiếu sáng rất mạnh thanh Rubi và đưa một số lớn ion crom lên trạng thái kích thích. Nếu có 1 ion crom bức xạ theo phương vuông góc với hai bề mặt phản xạ thì ánh sáng sẽ phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần giữa hai bề mặt phản xạ và sẽ làm cho một loạt các ion crôm phát xạ cảm ứng. Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần, chùm tia-Laze sẽ đi ra từ gương bán mạ.
Mô phỏng hoạt động động của nguồn phát tia-Laze Rubi sử dụng đèn điện xeon để chuyển các phân tử crom lên trạng thái kích thích.
4/ Ứng dụng của Laze:
Trong Y học lợi dụng khả năng có thể tập trung năng lượng củ chùm tia laze vào một vùng rất nhỏ, người ta dùng tia laze như một dao mổ trong các phẫu thuật tinh vi như mắt, mạch máu … ngoài ra người ta cũng sử dụng tác dụng nhiệt của laze để chữa một số bệnh ngoài da.
Ứng dụng của laze trong phẫu thuật
Trong thông tin liên lạc, do có tính định hướng và tần số rất cao nên tia laze có ưu thế đặc biệt trong liên lạc vô tuyến (vô tuyến định vị, liên lạc vệ tinh, điều khiển các con tàu vũ trụ …)
Do có tính kết hợp và cường độ cao nên các tia laze được sử dụng rất tốt trong việc truyền tin bằng cáp quang
xem thêm: Tìm hiểu về cáp quang, truyền dẫn dữ liệu bằng cáp quang
Trong công nghiệp tia-Laze có cường độ lớn và định hướng cao nên nó được dùng trong công việc như cắt, khoan, khắc … với độ chính xác rất cao.
Trong trắc địa tia Laze được dùng để đo khoảng cách, tam giác đạc, ngắm đường thẳng …