#shorts
Лазер — это устройство, генерирующее узконаправленный, монохроматический пучок света с высокой интенсивностью. Название «лазер» является аббревиатурой английской фразы «усиление света посредством вынужденного излучения». Конструкция состоит из источника энергии, рабочего тела и системы зеркал.
Источник энергии (световой, электрический или химический) переводит атомы рабочего тела из стационарного состояния в возбуждённое. Это называют накачкой лазера.
Атом самопроизвольно возвращается в основное состояние, испуская фотон. Такое излучение ещё ничем не отличается от света обычной лампочки: фотоны имеют случайные направления, фазы и частоты. Если случайно испущенный фотон будет двигаться вдоль оптической оси лазера (между зеркалами), то, проходя через активную среду, он вызовет вынужденное излучение у других возбуждённых атомов. Возбуждённые атомы при воздействии фотонов излучают новые фотоны той же частоты, фазы, направления и поляризации. Поскольку переход происходит между теми же двумя энергетическими уровнями и новое излучение «вынуждено» внешним полем, оно наследует все характеристики исходного фотона. А испустивший фотон и вернувшийся в основное состояние атом снова накачивается, и цикл повторяется.
Система зеркал, расположенных по обе стороны от активной среды (оптический резонатор), многократно отражает фотоны обратно в рабочее тело, что приводит к лавинообразному процессу излучения и формированию мощного, когерентного пучка света.
Лазерный свет является монохромным — имеет одну длину волны (и один цвет). Волны света имеют одинаковую фазу, это позволяет сфокусироваться в очень маленькую точку с большой плотностью мощности. Лазерный луч сохраняет свою узкую направленность на больших расстояниях. Высокая мощность излучения, сконцентрированная в малом объёме и узком диапазоне, обеспечивает высокую яркость.
Сам по себе лазерный луч невидим, если только не смотреть прямо в источник (что крайне опасно). Видимость лазерного луча в прозрачной среде, такой как воздух, зависит от рассеяния света на частицах, находящихся в этой среде. Пыль, аэрозоли, микрокапли воды, смог, даже бактерии, которые всегда присутствуют в воздухе, служат центрами рассеяния. При малой мощности лазера количество фотонов, отклонённых в сторону наблюдателя, недостаточно для того, чтобы разглядеть луч. У мощного лазера (сотни милливатт или ватты) в пучке содержится огромное количество фотонов. Даже крошечная доля от этого огромного потока, рассеянная микроскопическими частицами в воздухе, оказывается достаточной, чтобы достичь глаза и создать видимое ощущение светящегося луча. Такой луч кажется наполненным бурлящими блестками — к артефактному восприятию приводят яркие вспышки отражённого света, вызванные невидимыми, движущимися вместе с потоками воздуха микрочастицами. Без этих микрочастиц лазерный луч в прозрачной среде был бы абсолютно невидим.
Информация по комментариям в разработке