ليزر مخفف عبارت light amplification by stimulated emission of radiation مي باشد و به معناي تقويت نور توسط تشعشع تحريك شده است.
اولين ليزر جهان توسط تئودور مايمن اختراع گرذيد و از ياقوت در ان استفاده شده بود در سال 1926 پروفسور علي جوان اولين ليزر گازي را به جهانيان معرفي نمود و بعدها نوع سوم و چهارم ليزرها كه ليزرهاي مايع و نيمه رسانا بودند اختراع شدند. در سال 1967فرانسويان توسط اشعه ليزر از ايستگاههاي زمينيشان دو ماهواره خود را در فضا تعقيب كردند بدين ترتيب ليزر بسيار كار بردي به نظر آمد.
نوري كه توسط ليزر گسيل مي گردد در يك سو وبسيار پر انرژي و درخشنده است كه قدرت نفوذ بالايي نيز دارد بطوريكه در الماس فرو ميرود . امروزه استفاده از ليزر در صنعت بعنوان جوش اورنده فلزات و بعنوان چا قوي جراحي بدون درد در پزشكي بسيار متداول است.
ليزرها سه قسمت اصلي دارند:
-
پمپ انرژي يا چشمه انرژي: كه ممكن است اين پمپ اپتيكي يا شيميايي و ياحتي يك ليزر ديگر باشد
-
ماده پايه وفعال كه نام گذاري ليزر بواسطه ماده فعال صو رت مي گيرد
-
مشدد كننده اپتيكي : شامل دو اينه بازتابنده كلي و جزئي مي باشد
طرز كار يك ليزر ياقوتی:
پمپ انرژي در اين ليزر از نوع اپتيكي مي باشد و يك لامپ مارپيچي تخليه است(flash tube)كه بدور كريستال ياقوت مدادي شكلي پيچيده شده(ruby)كريستال ياقوت نا خالص است و ماده فعال ان اكسيد برم و ماده پايه ان اكسيد الو مينيوم است. بعد از فعال شدن اين پمپ انرژي كريستال يا قوت نور باران مي شود و بعضي از اتمها رادر اثرجذب القايي-stimulated absorption برانگيخته كرده وبه ترازهاي بالاتر مي برد.
پديده جذب القايي: اتم برانگيخته = اتم+فوتون
با ادامه تشعشع پمپ تعداد اتمهاي برانگيخته بيشتر از اتمهاي با انرژي كم ميشود به اصطلاح واروني جمعيت رخ مي دهد طبق قانون جذب و صدور انرژي پلانك اتمهاي برانگيخته توان نگهداري انرژي زيادتر را نداشته و به تراز با انرژي كم بر مي گردند وانرژي اصافي را به صورت فوتون ازاد مي كنند كه به اين فرايند گسيل خودبخودي گفته مي شود. ولي از انجايي كه پمپ اپتيكي مرتب به اتمها فوتون مي تاباند پديده ديگري زودتر اتفاق مي افتد كه به آن گسيل القايي-stimulated emissionگفته مي شود همانطور كه در ش كل انيميشن زير مي بينيد وقتي يك فوتون به اتم برانگيخته بتابد ان را تحريك كرده وزودتر به حالت پايه خود بر م? گرداند.
گسيل القايي: اتم+دو فوتون = اتم برانگيخته+ فوتون
اين فوتونها دوباره بعضي از اتمها را بر انگيخته ميكنند و واكنش زنجير وار تكرار مي شود.
بخشي از نور ها درون كريستال به حركت در مي ايند كه توسط مشددهاي اپتيكي درون كريستال برگرداننده مي شوند واين نورها در همان راستاي نور اوليه هستد بتدرج با افزايش شدت نور لحظه اي مي رسد كه نور ليزر از جفتگر خروجي با روشنايي زياد بطور مستقيم خارج مي شود .
ماهيت ذره اي بودن نور :
اسحاق نيوتن در سال 1627نظريه ذره اي بودن نور را ارائه داد وي معتقد بودكه يك منبع نور ذرات نور را با سرعت ثابت روي خط راست گسيل مي كند وهنگامي كه اين ذرات به شبك يه چشم برخورد نمايند چشم قادر به ديدن خواهد بود وي براي اثبات نظريه خود ازمايش اتاق تاريك را انجام داد بعدها انيشتين نيز با ازمايش اثر فتوالكتريك ومعرفي فوتون بعنوان ذرات نور مهر تاييدي بر نظريه ذره اي نيوتن زد
نظريه موجي نور:
كريستيان هويگنس فيزيكدان هلندي ماهيت نور را موجي دانست وپخش وبازتابش نور و شكست نور را نشانه موجي بودن نور مي دانست.سپس توماس يانگ با استفاده ازمايش پراش نور در شكاف مضاعف توانست طول موج نور را اندازه گيري نمايدوبين ترتيب ماهيت موجي نور نيز اثبات گرديد.
جنس امواج نور:
امواج نور از نوع امواج الكترو مغناطيسي است كه براي انتشار احتياج به محيط مادي ندارد يك موج الكتر مغناطيسي تركيبي است از دو ميدان عمود برهم الكتريكي و مغناطيسي كه در شكل زير به ترتيب با موجهاي زرد رنگ و ابي رنگ نشان داده شده است
خواص امواج الكترو مغناطيسي نور:
?- نوردر خلاء داراي سرعت ثابت 300000 كيلومتر برساعت است كه بالاترين سرعت مي باشد
?- نورهاي مختلف داراي طول موجهاي مختلف وشدت نور متفاوت هستند
?-سرعت نور درمحيط هاي شفاف مختلف تغيير ميكند
طيف الكترومغناطيسي نور سفيد:
همانطور كه در شكل زير ديده مي شود نور قرمز داراي بيشترين طول موج 700 نانومتر ونور بنفش داراي كمترين طول موج 400 نانومتر مي باشند
همانطور كه در فرمول 
مي بينيد هر چقدر طول موج كمتر بسامد يا فركانس بيشتر است وطبق فرمول انرژي فوتونهاي نور انيشتين E=nhf انرژي نيز بيشتر خواهد شد به همين علت پرتوهاي نوري بنفش پر انرژي تر از پرتوهاي نور قرمز هستند (n=تعداد فوتونهاو h=ثابت پلانك هست)
