1. Применение лазеров

1. Применение лазеров

Многим из вас знаком узкий, как игла, луч лазерного фонарика (указки, брелка), далеко «простреливающий» ночную тьму и густой туман.

Ученые и инженеры сконструировали лазерный «фонарик», луч которого достает до Луны! Именно так и было наиболее точно измерено расстояние от Земли до Луны. Посланный с Земли луч лазера отразился от установленного астронавтами на поверхности Луны отражателя, а отраженный луч был зарегистрирован на Земле. По времени «путешествия» лазерного луча с Земли на Луну и обратно удалось очень точно определить пройденное им расстояние, так как скорость света измерена с большой точностью.

По своей интенсивности и направленности луч лазера не знает равных. С помощью лазерного луча сваривают металлические конструкции, он может быть использован как опаснейшее оружие в «звездных войнах».

Но лазерный луч замечателен не только своей мощностью. Он «проявляет чудеса» и в чрезвычайно миниатюрной работе: так, с помощью лазерного луча делают тончайшие хирургические операции - например, «приваривают» отслоившуюся сетчатку к глазному дну.

Еще более узкий лазерный луч записывает и считывает информацию с компакт-дисков в лазерных проигрывателях и компьютерах. Мы уже привыкли к лазерным проигрывателям и даже не подозреваем, что когда мы слушаем музыку или смотрим фильм, крошечный луч лазера «старается» вовсю, считывая с огромной скоростью информацию с узенькой дорожки на компакт-диске.

Использование лазеров совершило революцию в электронных средствах связи. Дело в том, что лазер излучает свет определенной частоты, благодаря чему лазер можно использовать как генератор чрезвычайно высокочастотных волн - с частотой, равной частоте света! И эта частота может использоваться в качестве «несущей частоты» при передаче радио- или телевизионных сигналов (см. § 18. Передача информации с помощью электромагнитных волн). «Информационная емкость» такого способа передачи информации многократно превосходит все предыдущие: так, расчеты показывают, что на одном лазерном луче может «уместиться» до 80 миллионов телевизионных каналов или до 50 миллиардов одновременных телефонных разговоров!

С помощью лазеров удалось создать трехмерные изображения, которые называются голографическими. Рассматривая голограмму под разными углами, вы можете видеть изображенный на ней предмет с разных сторон: например, на голограмме можно «заглядывать» за предметы, расположенные на переднем плане.

Принцип действия лазера основан на предсказанном Альбертом Эйнштейном в начале 20-го века явлении вынужденного излучения света. Особую роль при этом играют так называемые метастабильные состояния атома - возбужденные состояния с особенно большим временем жизни.

Об этом мы сейчас и расскажем.

Статьи энциклопедии


Квантовая физика.