Laser digunakan dalam berbagai macam produk dan teknologi, dan ragamnya luar biasa. dari pemutar CD, bor gigi, pemotong logam berkecepatan tinggi hingga sistem pengukuran,Sepertinya semuanya memiliki laser di bayangannya, dan mereka semua membutuhkan laser. tapi apa sebenarnya laser? apa perbedaan antara sinar laser dan sinar senter?
Pusat Penelitian NASA Langley
Perangkat uji ambang kerusakan optik memiliki tiga laser: energi tinggi neodymium-yttrium aluminium berdenyut
Granet laser, titanium-safir laser dan resonan He-ne laser.
Pusat Penelitian NASA Langley
Perangkat uji ambang kerusakan optik memiliki tiga laser: energi tinggi neodymium-yttrium aluminium berdenyut
Granet laser, titanium-safir laser dan resonan He-ne laser.
Hanya ada sekitar 100 atom yang berbeda di seluruh alam semesta. Semua yang kita lihat terdiri dari lebih dari 100 atom yang dikombinasikan dalam jumlah yang tak terbatas.Cara atom-atom ini diatur antara satu sama lain menentukan apakah benda yang terbentuk adalah segelas air, sepotong logam, atau busa dalam botol soda!
Atom bergerak terus-menerus. Mereka bergetar, bergerak, dan berputar terus-menerus, dan bahkan atom-atom yang membentuk tempat duduk kita pun bergerak terus-menerus.Atom memiliki beberapa keadaan eksitasi yang berbeda, dengan kata lain, mereka memiliki energi yang berbeda. jika cukup energi diberikan kepada atom, ia dapat naik dari tingkat energi keadaan dasar ke tingkat energi keadaan bersemangat.Tingkat energi dari keadaan bersemangat tergantung pada berapa banyak energi yang diberikan kepada atom dalam bentuk panas, cahaya, listrik, dll.
Diagram berikut menggambarkan struktur atom dengan baik:
Model atom yang paling sederhana
Terbuat dari inti atom dan elektron yang mengorbitnya.
Terbuat dari inti atom dan elektron yang mengorbitnya.
Atom sederhana terdiri dari inti (mengandung proton dan neutron) dan awan elektron.Kita bisa berpikir elektron dalam awan elektron sebagai perjalanan di sejumlah orbit yang berbeda di sekitar inti.
Bahkan jika kita melihat atom dengan teknologi modern, kita tidak dapat melihat orbital elektron yang terpisah, tapi membantu untuk berpikir tentang orbital ini sebagai tingkat energi yang berbeda dari atom.Jika kita memanaskan atom, beberapa elektron dalam orbital energi rendah mungkin tergesa-gesa untuk melompat ke orbital energi yang lebih tinggi lebih jauh dari inti.
Penyerapan energi:
Atom dapat menyerap energi dalam bentuk panas, cahaya, listrik, dll. Elektron kemudian dapat melompat dari orbital energi rendah ke orbital energi tinggi.
Meskipun deskripsi ini sederhana, ia memang mengungkapkan prinsip inti bagaimana atom membentuk laser.
Setelah transisi elektron ke orbit energi yang lebih tinggi, ia akhirnya akan kembali ke keadaan dasar.Anda akan melihat bahwa atom terus-menerus mengeluarkan energi dalam bentuk fotonSebagai contoh, elemen pemanasan dalam oven berubah menjadi merah cerah, di mana warna merah adalah foton merah yang dilepaskan oleh atom yang tergiur oleh panas.Apa yang Anda lihat adalah berbagai warna cahaya yang dipancarkan oleh atom fosfor yang dipanaskan oleh elektron berkecepatan tinggiSetiap benda bercahaya, termasuk lampu neon, lampu gas, dan lampu pijar, memancarkan cahaya dengan mengubah orbit elektron dan melepaskan foton.
Laser adalah perangkat yang mengontrol pelepasan foton dari atom yang bersemangat..Nama ini secara singkat menggambarkan cara kerja laser.
Meskipun ada banyak jenis laser, mereka semua memiliki beberapa karakteristik dasar. dalam laser, media laser harus dipompa untuk membuat atom dalam keadaan bersemangat.kilat intensitas tinggi atau pelepasan dapat memompa media, yang pada gilirannya menghasilkan sejumlah besar atom (atom yang mengandung elektron energi tinggi) dalam keadaan tergiur.itu harus memiliki sejumlah besar atom dalam keadaan bersemangatSecara umum, atom harus tergesa-gesa untuk naik ke dua atau tiga tingkat energi di atas keadaan dasar.Inversi populasi adalah rasio jumlah antara atom dalam keadaan tergiur dan atom dalam keadaan dasar.
Ketika media laser dipompa, ia mencakup sejumlah atom dengan elektron yang bersemangat. Energi elektron yang bersemangat lebih tinggi daripada elektron tingkat bawah.Sama seperti elektron dapat menyerap sejumlah energi tertentu untuk mencapai keadaan yang bersemangatSeperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini, selama elektron melompat ke tingkat yang lebih rendah, ia akan melepaskan sebagian energinya.Energi yang dilepaskan diubah menjadi bentuk foton (energi cahaya)Foton yang dipancarkan memiliki panjang gelombang tertentu (warna), tergantung pada keadaan energi elektron pada saat pelepasannya.Dua atom dengan keadaan elektron yang sama memancarkan foton dengan panjang gelombang yang sama.
Cahaya laser sangat berbeda dari cahaya biasa.
Laser yang dipancarkan bersifat monokromatik. Laser mengandung cahaya dengan panjang gelombang tertentu (yaitu warna tertentu).Panjang gelombang cahaya ditentukan oleh energi yang dilepaskan oleh elektron saat mereka kembali ke orbit energi yang lebih rendah.
Laser yang dipancarkan memiliki koherensi yang baik. Struktur laser lebih baik, dan setiap foton mengikuti foton lainnya.
Laser memiliki arah yang baik. sinar laser yang kompak, terfokus dan sangat energik. Sebaliknya, cahaya yang dipancarkan oleh senter tercerai berai ke berbagai arah,dan energi cahaya lemah dan konsentrasi rendah.
Untuk mencapai ketiga sifat ini, dibutuhkan proses yang disebut emisi dirangsang. Fenomena ini tidak dapat dilihat pada senter normal karena atomnya memancarkan foton secara acak.Dalam emisi yang dirangsang, atom memancarkan foton dengan cara yang terorganisir.
Foton yang dipancarkan oleh atom memiliki panjang gelombang tertentu, yang tergantung pada perbedaan energi antara keadaan tergiur dan keadaan dasar.Jika sebuah foton (dengan energi dan fase tertentu) menyentuh atom lain yang memiliki elektron dalam keadaan yang sama tergiurFoton pertama dapat memicu atau membimbing atom untuk memancarkan foton, dan foton yang dipancarkan (yaitufoton yang dipancarkan oleh atom kedua) berosilasi pada frekuensi dan arah yang sama dengan foton yang masuk.
Komponen kunci lain dari laser adalah sepasang cermin, yang terletak di setiap ujung media laser.Foton dengan panjang gelombang dan fase tertentu bergerak bolak-balik antara media laser melalui pantulan reflektor di kedua ujungnyaDengan melakukan itu, mereka akan merangsang lebih banyak elektron untuk melompat dari orbit energi tinggi ke orbit energi rendah, yang akan memancarkan lebih banyak foton dengan panjang gelombang dan fase yang sama,yang kemudian akan menghasilkan Waterfall Pada gilirannya, sejumlah besar foton dengan panjang gelombang dan fase yang sama dengan cepat dikumpulkan dalam laser.hanya mencerminkan sebagian cahayaCahaya yang melewati adalah laser.
Laser ruby terdiri dari tabung flash yang mirip dengan kamera flash, ruby rod, dan dua cermin (satu di antaranya adalah cermin semi-reflektif).dan tabung flash adalah sumber pompa.