Atomai

Lazerio efektas

Žodis lazeris yra akronimas, reiškiantis Šviesos stiprinimą stimuliuotos spinduliuotės emisijos būdu (angl. Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

Šio pavadinimo priežastis yra ta, kad kai turime elektronų aukštesniame energijos lygyje nei minimalus energijos lygis, elektromagnetinė banga, turinti tinkamą dažnį, gali paskatinti elektronų perėjimą į žemesnį lygį. Nuostabu tai, kad išspinduliuota elektromagnetinė banga turi tą patį dažnį, fazę ir kryptį kaip ir incidentinė stimuliuojanti banga.
 

Tai reiškia, kad incidentinė šviesa yra labai sustiprinama, nes

  • ta pati išspinduliuotos šviesos kryptis lemia labai mažą šviesos spindulio išsisklaidymą (kolimacija)
  • ta pati fazė reiškia, kad tarp fotonų nėra interferencijos (koherencija)

Norint pasiekti stiprią stimuliuotą emisiją, reikia „pumpuoti“ daug elektronų į tą patį lygį ir leisti jiems pereiti į žemesnį lygį kartu tuo pačiu metu.

Problema šioje situacijoje yra ta, kad jei elektronus pumpuojame į aukštesnį energijos lygį stimuliuotos energijos absorbcijos būdu, atomai spinduliuoja tokiu pačiu greičiu, kaip vyksta pumpavimas. Reikia „užrakinti“ elektronus lygyje, kuris nesuyra tokiu pačiu greičiu kaip pumpavimas.