Что такое лазер?

Лазер — необычный источник света. Он сильно отличается от лампочки или фонарика. Лазеры излучают очень узкий луч света. Этот тип света полезен для многих технологий и инструментов — даже для тех, которые вы можете использовать дома!

Краткий ответ:

Лазер излучает очень узкий луч света, который используется во многих технологиях и инструментах. Буквы в слове «лазер» означают усиление света с помощью индуцированного излучения (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

Как работает лазер?

Свет распространяется волнами, и расстояние между пиками волны называется длиной волны.

длина волны

Длина волны

Каждый цвет света имеет разную длину волны. Например, синий свет имеет более короткую длину волны, чем красный свет. Солнечный свет — и типичный свет от лампочки — состоит из света с множеством разных длин волн. Наши глаза видят эту смесь длин волн как белый свет.

различные длины волн солнечного света

На этой анимации показаны различные длины волн солнечного света. Когда все разные длины волн (цвета) объединяются, вы получаете белый свет. Изображение предоставлено НАСА.

Лазер — другое дело. Лазеры не встречаются в природе. Однако мы придумали способы искусственно создать этот особый тип света. Лазеры производят узкий луч света, в котором все световые волны имеют очень похожие длины волн. Световые волны лазера движутся вместе со своими пиками, выстроенными в линию или синфазными. Вот почему лазерные лучи очень узкие, очень яркие и могут быть сфокусированы в очень крошечное пятно.

изображение синфазных лазерных световых волн

Эта анимация представляет собой изображение синфазных лазерных световых волн. Изображение предоставлено НАСА.

Поскольку лазерный свет остается сфокусированным и не распространяется сильно (как фонарик), лазерные лучи могут перемещаться на очень большие расстояния. Они также могут сконцентрировать много энергии на очень небольшой площади.

лазер

На этой анимации показано, как лазер может сфокусировать весь свой свет в одну маленькую точку. Предоставлено: НАСА.

У лазеров есть много применений. Они используются в высокоточных инструментах и ​​могут резать алмазы или толстый металл. Их также можно использовать в сложных операциях. Лазеры используются для записи и извлечения информации. Они используются в коммуникациях и для передачи телевизионных и интернет-сигналов. Мы также находим их в лазерных принтерах, сканерах штрих-кода и DVD-плеерах. Они также помогают изготавливать детали для компьютеров и другой электроники.

Лазеры также используются в приборах, называемых спектрометрами. Спектрометры могут помочь ученым понять, из чего сделаны предметы. Например, марсоход Curiosity использует лазерный спектрометр, чтобы увидеть, какие химические вещества содержатся в определенных породах на Марсе.

изображение марсианской почвы

Это изображение марсианской почвы до (слева) и после (справа), когда она была взорвана лазерным прибором ChemCam марсохода Curiosity. Вырезая крошечные дыры в марсианской почве и камнях, ChemCam может определить, из чего сделан этот материал. Изображение предоставлено: NASA

В миссиях НАСА использовались лазеры для изучения газов в атмосфере Земли. Лазеры также использовались в инструментах, которые отображают поверхности планет, лун и астероидов.

Ученые даже измерили расстояние между Луной и Землей с помощью лазеров! Измеряя количество времени, которое требуется лазерному лучу, чтобы добраться до Луны и обратно, астрономы могут точно сказать, как далеко он находится!

Поделись

  • Спасибо!