Sơ lược về Laze - Vật lý 12

SƠ LƯỢC VỀ LAZE (LASER)

I. Laze là gì?

• Laze là một nguồn sáng phát ra ánh sáng có cường độ lớn dựa trên hiện tượng phát xạ cảm ứng.
• Tia sáng do laze phát ra được gọi là tia laze

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.

Một chùm tia laze được phóng lên từ một đài thiên văn

Tia laze phát ra từ bút chỉ bảng

II. Hiện tượng phát xạ cảm ứng

• Nếu một nguyên tử đang ở trạng thái kích thích sẵn sàng phát ra một phôtôn có năng lượng  mà bắt gặp một phôtôn có năng lượng  đúng bằng    bay lướt qua thì ngay lập tức nguyên tử phát ra phôtôn có năng lượng    đó.
• Nếu trong một khối chất có một số lượng lớn các nguyên tử đều đang ở trạng thái kích thích và sẵn sáng phát ra phôtôn có năng lượng    mà có một phôtôn có năng lượng đúng bằng    bay lướt qua thì tất cả các nguyên tử đó sẽ đồng loạt phát ra phôtôn  . Các phôtôn này có cùng năng lượng phôtôn nên ánh sáng do laze phát ra có tính đơn sắc cao.
• Tất cả các phôtôn này được phát ra cùng lúc, bay cùng phương với phôtôn kích thích do đó chùm sáng do laze phát ra có tính định hướng cao.
• Ngoài ra, do được phát ra đồng thời nên mọi phôtôn trong chùm tia laze có cùng pha dao động. Ta nói "Tia laze có tính kết hợp cao".

III. Đặc điểm của tia laze

• Có cường độ lớn.
• Có tính kết hợp cao.
• Có tính đơn sắc cao.
• Có tính định hướng cao.

IV. Laze rubi

1. Cấu tạo:

Laze rubi là một khối hình trụ bằng đá hồng ngọc (màu đỏ hồng) đặt bên trong một đèn xê-nôn có dạng xoắn như hình vẽ.

Hình sau đây mô tả thêm về cấu tạo của laze rubi

2. Hoạt động

Ánh sáng phát ra từ đèn xê-nôn kích thích cho các iôn crôm trong thanh rubi chuyển lên mức năng lượng cao. Sau đó, nếu có một phôtôn do một iôn crôm phát ra bay dọc theo trục của thanh thì chính nó sẽ gây ra sự phát xạ cảm ứng ở các iôn crôm khác. Kết quả là có một lượng lớn các phôtôn phát ra bay cùng hướng với phôtôn ban đầu. Do chùm phôtôn này bị phản xạ nhiều lần trong thanh rubi (nhờ hệ hai gương ở hai đầu thanh rubi) mà cường độ chùm phôtôn sẽ tăng lên rất nhiều.

V. Ứng dụng của laze

Ngày nay, laze có rất nhiều ứng dụng:

1. Dùng để đo khoảng cách, ví dụ như để đo khoảng cách chính xác từ Trái Đất đến Mặt Trăng. Mời bạn xem thêm.

2. Dùng trong biểu diễn nghệ thuật: Trình chiếu laze 3D, tạo người ảo, ... Mời bạn xem thêm.

3. Dùng để khoan cắt các lỗ nhỏ trên các bề mặt kim loại.

4. Dùng trong các phẫu thuật tinh vi.

5. Dùng là tia dẫn đường cho tên lửa, ...

6. Dùng là đầu đọc đĩa CD, làm bút chỉ bẳng

7. Dùng trong thông tin bằng cáp quang.

Bút chỉ bảng bằng laze bán dẫn

Một buổi trình diễn ánh sáng laze

Bình luận

/