SƠ LƢỢC VỀ LAZE. LAZE LÀ MỘT NGUỒN SÁNG PHÁT RA MỘT CHÙM SÁNG CƯỜNG...
7. Sơ lƣợc về laze.
Laze là một nguồn sáng phát ra một chùm sáng cường độ lớn dựa trên việc ứng dụng
hiện tượng phát xạ cảm ứng.
* Sự phát xạ cảm ứng
Nếu một nguyên tử đang ở trong trạng thái kích thích, sẵn sàng phát ra một phơtơn cĩ
năng lượng = hf, bắt gặp một phơtơn cĩ năng lượng ’ đúng bằng hf bay lướt qua nĩ, thì
lập tức nguyên tử này cũng phát ra phơtơn . Phơtơn cĩ cùng năng lượng và bay cùng
phương với phơtơn ’. Ngồi ra sĩng điện từ ứng với phơtơn hồn tồn cùng pha và dao
động trong một mặt phẵng song song với mặt phẵng dao động của sĩng điện từ ứng với
phơtơn ’.
Như vậy, nếu cĩ một phơtơn ban đầu bay qua một loạt các nguyên tử đang ở trong
trạng thái kích thích thì số phơtơn sẽ tăng lên theo cấp số nhân.
Tùy theo vật liệu phát xạ, người ta đã tạo ra laze rắn, laze khí và laze bán dẫn. Laze
rubi (hồng ngọc) biến đổi quang năng thành quang năng.
* Cấu tạo của laze rubi
Rubi (hồng ngọc) là Al
2
O
3
cĩ pha Cr
2
O
3
.
Laze rubi gồm một thanh rubi hình trụ. Hai mặt được mài nhẵn vuơng gĩc với trục của
thanh. Mặt (1) được mạ bạc trở thành gương phẵng (G
1
) cĩ mặt phản xạ quay vào phía
trong. Mặt (2) là mặt bán mạ, tức là mạ một lớp mỏng để cho khoảng 50% cường độ
chùm sáng chiếu tới bị phản xạ, cịn khoảng 50% truyền qua. Mặt này trở thành gương
phẳng (G
2
) cĩ mặt phản xạ quay về phía G
1
. Hai gương G
1
và G
2
song song với nhau.
Dùng đèn phĩng điện xenon để chiếu sáng rất mạnh thanh rubi và đưa một số lớn ion
crơm lên trạng thái kích thích. Nếu cĩ một ion crơm bức xạ theo phương vuơng gĩc với
hai gương thì ánh sáng sẽ phản xạ đi phản xạ lại nhiều lần giữa hai gương và sẽ làm cho
một loạt ion crơm phát xạ cảm ứng. Ánh sáng sẽ được khuếch đại lên nhiều lần. Chùm tia
laze được lấy ra từ gương bán mạ G
2
.
* Đặc điểm của laze
f
+ Laze cĩ tính đơn sắc rất cao. Độ sai lệch tương đối
của tần số ánh sáng do laze phát
f
ra cĩ thể chỉ bằng 10
-15
.
+ Tia laze là chùm sáng kết hợp (các phơtơn trong chùm cĩ cùng tần số và cùng pha).
+ Tia laze là chùm sáng song song (cĩ tính định hướng cao).
+ Tia laze cĩ cường độ lớn. Chẵng hạn laze rubi (hồng ngọc) cĩ cường độ tới 10
6
W/cm
2
.
Như vậy, laze là một nguồn sáng phát ra chùm sáng song song, kết hợp, cĩ tính đơn sắc
cao và cĩ cường độ lớn (trên 10
6
W/cm
2
).
* Một số ứng dụng của laze
+ Tia laze cĩ ưu thế đặc biệt trong thơng tin liên lạc vơ tuyến (truyền thơng thơng tin
bằng cáp quang, vơ tuyến định vị, điều khiển con tàu vũ trụ, ...)
+ Tia laze được dùng như dao mổ trong phẩu thuật mắt, để chữa một số bệnh ngồi da
(nhờ tác dụng nhiệt), ...
+ Tia laze được dùng trong các đầu đọc đĩa CD, bút chỉ bảng, chỉ bản đồ, dùng trong các
thí nghiệm quang học ở trường phổ thơng, ...
+ Ngồi ra tia laze cịn được dùng để khoan, cắt, tơi, ... chính xác các vật liệu trong cơng
nghiệp.