Muutokset

Siirry navigaatioon Siirry hakuun
2 merkkiä poistettu ,  4 vuotta sitten
p
ei muokkausyhteenvetoa
{{korjattava|asian ydin jää maallikolle hämäräksi ja vaikeatajuiseksi, alkupuolella voisi kertoa enemmän käyttökohteista ja vähemmän fysiikasta}}
 
'''Laser''' on laite, joka tuottaa [[koherentti valo|koherenttia]] valoa. Koherentissa valossa kaikki valoaallot ovat saman pituisia ja värähtelevät samassa suunnassa ja samalla taajuudella. Tämä on mahdollista säteilyn [[stimuloitu emissio|stimuloidun emission]] avulla. Stimuloidussa emissiossa valo vahvistuu siten, että valon ohittama [[atomi]]n [[elektroni]] siirtyy alempaan [[atomin viritystila|viritystila]]an, ja lähettää valokvantin samaan suuntaan kuin ohittava valonsäde.<ref>http://web.archive.org/web/20070328152818/http://physics.oulu.fi/fysiikka/oj/761104P/2006/38.pdf</ref>. Näin valonsäde vahvistuu.
 
Ensimmäinen laser kehitettiin Yhdysvalloissa vuonna 1960. Laseria käytetään muun muassa DVD- ja CD-levyjen lukemiseen, tiedon välityksessä valokuitua pitkin, viivakoodien lukuun ja laserkirjoittimissa. Laseria käytetään teollisuudessa muun muassa hitsauksessa ja leikkauksessa. Sotilaskäyttöisiä lasereita on etäisyysmittauksessa ja kohteen valaisussa. Lääketieteessä laseria käytetään muun muassa kirurgisiin tarkoituksiin.
 
Maailman tehokkaimmat laserit pystyvät noin 1 petawatin eli 10<sup>15</sup> watin hetkelliseen tehoon. Vuonna 2009 [[Texasin yliopisto, Austin|Texasin yliopiston]] fyysikot kertoivat aikeesta nostaa tehoja noin tuhatkertaisesti 10<sup>18</sup> wattiin eli yhteen eksawattiin.<ref>[http://www.tekniikkatalous.fi/tk/article338040.ece?s=u&wtm=tt-23102009 Suunnitelma: 100 000 000 000 000 000 000 kertaa Auringon pintaa kirkkaampi laser] Tekniikka ja Talous</ref> <ref>{{Verkkoviite
| osoite =http://phys.org/news183664504.html | nimeke =Going For Exawatts: Building the most powerful laser in the world | tekijä =
| tiedostomuoto = | selite = | julkaisu =Phys.org
Laserin synnyttämä valo on hyvin kollimoitunutta. Tämä tarkoittaa sitä, että suunnattaessa laserin valo kaukaiselle pinnalle sen muodostama valopisteen ala on suhteellisen pieni. Kuitenkin täydellisen kollimoitunutta sädettä ei voida diffraktion vuoksi saada aikaan. Tämän takia laservalokin leviää pitemmillä matkoilla hiukan. Tämä leviäminen riippuu kuitenkin voimakkaasti laserin tyypistä. Suurten kaasulasereiden säteet ovat usein hyvin kollimoituja, mutta pienten puolijohdelasereiden säteet hajoavat lähes välittömästi suuaukon jälkeen (kulmat saattavat olla jopa 50° luokkaa). Nämä hajaantuvat säteet voidaan kuitenkin kollimoida uudestaan optisilla laitteilla. Muiden kuin laserlähteiden valoa on sen sijaan erittäin vaikea kollimoida hyvin.
 
Koherenssilla tai koherenttisuudella tarkoitetaan valon kykyä interfereroida itsensä kanssa. Koherenttisuus määritellään tavallisesti sinä matkana, jolla interferenssi on mahdollinen.{{selvennä|selvennys tarvitaan, matka mistä mihin?}} Matka riippuu aallonpituudesta ja kaistanleveydestä. Hehkulampulla tehollinen kaistanleveys on noin 150 nm ja keskimääräinen aallonpituus noin 550 nm. Näiden arvojen, 550 nm ja 150 nm suhteena saadaan selville interferenssikuvion maksimien ja minimien lukumäärä. [[Newtonin renkaat|Newtonin renkaita]] on hehkulampun valossa muutama kappale, ja koherentti matka muutamia satoja nanometrejä. Jos kaistaa kavennetaan värisuodattimella, niin koherentti matka ja renkaiden määrä lisääntyy vastaavasti. Valon kaistanleveys jatkuvatoimisessa kaasulaserissa (esimerkiksi HeNe) on aivan olennaisesti pienempi kuin hehkulampussa, mutta ei nolla. Tämä johtuu kuumassa kaasussa tapahtuvasta [[Doppler-ilmiö]]stä. Tarkasti ottaen laservalo ei ole monokromaattista, ja sen koherenttisuus on rajallinen, mutta kuitenkin aivan eri kertaluokkaa kuin muilla valonlähteillä.
Valon kaistanleveys jatkuvatoimisessa kaasulaserissa (esimerkiksi HeNe) on aivan olennaisesti pienempi kuin hehkulampussa, mutta ei nolla. Tämä johtuu kuumassa kaasussa tapahtuvasta [[Doppler-ilmiö]]stä. Tarkasti ottaen laservalo ei ole monokromaattista, ja sen koherenttisuus on rajallinen, mutta kuitenkin aivan eri kertaluokkaa kuin muilla valonlähteillä.
 
Laserit jaetaan pulssilasereihin ja jatkuvatoimisiin lasereihin. Pulssilasereilla voidaan saavuttaa merkittävästi suurempia maksimitehoja kuin jatkuvatoimisilla lasereilla. Jotkut laserit voivat tuottaa valoa monilla aallonpituuksilla. Tämä mahdollistaa hyvin lyhyiden valopulssien tuottamisen. Nämä pulssit voivat olla kestoltaan vain femtosekunnin luokkaa (10<sup>-15</sup> s).
7 102

muokkausta

Navigointivalikko