الليزر
الليزر عبارة عن أشعة ضوئية، تكون على شكل نبضات، أو موجات مستمرّة، له العديد من الخصائص المثاليّة، التي تميّزه عن بقية أنواع الضوء من المصادر الطبيعيّة مثل الشمس، والمصابيح التقليديّة أو المصابيح الكهربائيّة، ممّا جعل له العديد من الاستخدامات في الكثير من التطبيقات في حياتنا.
خصائص الليزر
- الاتجاهية: وهي من أهمّ الخصائص التي يتميّز بها الليزر، حيث إنّ زاوية انفراج أشعة الليزر صغيرة جداً، وبالتالي يمكنها قطع مسافات طويلة من دون أن تتشتّت طاقته أو تغيّر من اتجاهها، وتستخدم هذه الخاصيّة في العديد من التطبيقات، التي تعتمد على قياس المسافات القريبة والبعيدة، وتحديد الأهداف بدقة متناهية، مثل أنظمة المساحة.
- شدة الشعاع: يتميّز شعاع الليزر بأنّ حجم مقطعه العرضيّ صغير جداً، حيث لا يتجاوز عدّة ميكرومترات مربعة، وبما أنّ جميع الطاقة الضوئيّة التي يطلقها الليزر تتمركّز في هذا المقطع العرضي الصغير، ستظهر بشكل إضاءة أو شعاع شديد، بحيث تعتبر شدة الشعاع الصادرة عن الليزر أكبر من شدّة الضوء الصادر عن الشمس، أو المصابيح، كما يمكن لهذه الأشعة أن تقطع مسافات طويلة من دون أن تقل شدة إضاءتها، وتستخدم هذه الخاصيّة، في العمليات الجراحية الدقيقة، ومعالجة أمراض الجلد والعيون، وفي حفر وقطع المواد.
- أحادية اللون: يختلف ضوء الليزر عن أنواع الضوء الأخرى، بأنّه يتكوّن من حزمة من التردّدات الضوئية الضيّقة، حيث يظهر ضوء الليزر بلون واحد، وعلى درجة عالية من النقاء، بينما أنواع الضوء الأخرى تتكوّن من ألوان الطيف المرئية، لذلك يتمّ استغلال هذه الخاصية، واستخدام ضوء الليزر في أنظمة اتصالات الألياف الضوئيّة، كحامل للمعلومات.
- ترابط وتماسك الفوتونات: تتميّز التردّدات الضوئية الناتجة عن أشعة الليزر، بأنّ فوتونات هذه الأشعة مترابطة ومتماسكة؛ لأنّ لها نفس الطور البنائي، ونفس حجم الاستقطاب، وهي خواص غير موجودة في أي نوع من أنواع الضوء الأخرى، وتستخدم هذه الخاصية، في التداخل الضوئي، والتصوير ثلاثي الأبعاد، ودراسة تركيب المواد، وقياس السرعة والمسافة.
- إمكانية التحكّم في جهاز الليزر: حيث يمكن التحكم في بمعدل النبضات الليزر التي يتمّ إطلاقها، كما يمكن التحكّم بعرض هذه النبضات، حتى تصبح ملائمة لبعض التطبيقات، وكما ذكر سابقاً كلّما قلّ عرض النبضات زادت شدة الضوء، وبالتالي يمكن استغلالها في العديد من التطبيقات التي تتطلّب شدة ضوء عالية، مثل إذابة المعادن، أو تبخيرها، أو قطع المواد التي لا يمكنها قطعها بوسائل أخرى، أو تسريع التفاعلات النووية أو الكيميائيّة.
