Lasero

El Vikipedio, la libera enciklopedio
Saltu al: navigado, serĉo
Lasero

Lasero estas akronimo, kiu devenas de "Lum-Amplifo per Stimulata Eligo de Radioj". Ĝi estas aparato, kiu uzas kvantummeĥanikan efikon, stimulatan eligon, por produkti tre paralelan, unukoloran kaj samfazan faskon de lumradioj.

Ordinaraj fontoj de lumo, kiel elektraj lampoj, eligas fotonojn ĉiudirekte, kutime kun larĝa spektro de ondolongoj. La plimulto da lumfontoj ankaŭ estas nesamfazaj, t.e., ne estas faza rilato inter la eligitaj fotonoj.

Kontraste, lasero eligas fotonojn en mallarĝa, bone difinita fasko de lumo. La lumo ofte estas preskaŭ unukolora (konsistanta el unuopa ondolongo aŭ koloro), estas tre samfaza kaj ofte polarizita. Oni kreas tridimensiajn bildojn per holografio danke al laseroj.

Distancoj mezuriĝas danke al lasertelemetroj. La fasko, eligata el lasero, ofte havas tre malgrandan diverĝon (t.e. ĝi estas ege paralela). La fasko finfine larĝiĝos pro la efiko de difrakto, sed multe malpli, ol fasko de lumo, produktata alie. Fasko, produktata per malgranda laboratoria lasero kiel heliuma-neona (HeNe) lasero, larĝiĝas al proksimume du-kilometra diametro, se ĝi iras de la Tera supraĵo al la Luno.

Iuj specoj de laseroj, kiaj tinkturaj laseroj, povas produkti lumon en larĝa amplekso de ondolongoj; tiu eco taŭgigas ilin por produktado de ege mallongaj pulsoj de lumo, ĉirkaŭ femtosekundaj (10-15 sekundoj).

Iuj laseroj malvarmigas atomojn ĝis malpli ol unu mK per ekzemple ses laseroj po du uzataj vidalvide (Doppler-a malvarmigo): la atomoj sorbas la laserfotonojn, kies energio estas proksimume al tiu de la diferenco de energionivelo inter elektronikaj tavoloj de malvarmigitaj atomoj.

Laserlumo povas esti ege intensa, eĉ povante tranĉi ŝtalon kaj aliajn metalojn, kvazaŭ farus maldika fasko de energiaj partikloj.[1]

Meĥanikaj kaj industriaj aplikoj[redakti | redakti fonton]

Mezurado de distancoj[redakti | redakti fonton]

Kiel priskrbite supre eblas mezuri distancojn mezurante la tempon, kiun lasera radio bezonas por iri al reflektilo (spegularo) kaj reveni. Tio eblas ankaŭ per ordinara lumo; la avantaĝo de lasera lumo estas, ke pro sia paraleleco ĝi malfortiĝas nur tre malmulte, eĉ je longa distanco.

En termezurado laseraj mezuriloj jam grandparte anstataŭas mezurbendojn.

Borado kaj tranĉado[redakti | redakti fonton]

Laseroj kapablas bori truojn en malmola materialo aŭ ĝin distranĉi. Lasera borado eblas ankaŭ, se la truo havu tre malgrandan angulon kun la traborata surfaco, tiel ke meĥanika borilo ne povus almeti sian pinton aŭ eĉ rompiĝus.

Lasero povas prilabori materialon laŭ tri maniero: Per fandado, vaporigo aŭ bruligo. Ĉiu tri estas industrie aplikataj. Per surfaca bruligo eblas ekzemple skribi sur surfacoj sen rekta meĥanika kontakto kun ili. Fandado utilas ne nur por tranĉi aŭ bori, sed ankaŭ por veldi.

Daten-transigo[redakti | redakti fonton]

Lasera lumo povas, pro sia frekvenco alta kompare kun radiaj ondoj, transsendi grandajn kvantojn da datenoj. Alia daten-transiga apliko de laseroj estas en la legado de lumdiskoj.

Miksaĵo inter meĥanika kaj datena apliko de lasero estas la lasera presilo. Ĝi uzas negative ŝargitan lum-sensivan cilindron, kiu estas kovrata per elektre ŝargita farbo. Lasero tiam prilumas partojn de la cilindro, forigante de tie la elektran ŝargon; sekve tie la ŝargita farbo defalas. Sur aliaj lokoj, kiujn la lasero ne tuŝis, la farbo restas kaj povas esti transigita al la presota portaĵo, ekzemple papero.

Medicinaj aplikoj[redakti | redakti fonton]

Lum-dinamika tumoro-terapio[redakti | redakti fonton]

Tumoroj en sia komenca stadio estas trakteblaj sen-tranĉe per lasera radiado. Tiu teĥniko nomiĝas "lum-dinamika". Por apliki ĝin oni injektas en la histon iun lum-sensivan substancon, kiu aliĝas nur al la malsanaj ĉeloj kaj prilumas ĝin per lasera lumo de certa ondolongo. La radiado kaŭzas reakcion kun oksigeno, kiu detruas la malsanajn ĉelojn.

Kuracado de hemoroidoj[redakti | redakti fonton]

Lasero permesas traktadon de hemoroidoj per tre milda operacio. La lasero atakas ne la hemoroidojn mem, sed aron da 12 arterietoj, kiuj provizas ilin per sango. Post fermado de tiuj arterietoj la hemoroidoj sekiĝas.

Por precize lokalizi la arterietojn servas Doppler-sondilo, kiu mezuras iliajn lokojn sen penetri sub la haŭton aŭ mukozon.

Terapio de okulaj malsanoj[redakti | redakti fonton]

Terapio de la retino[redakti | redakti fonton]

Per lasero lumanta en la okulon eblas detrui malsanajn partojn de la retino por protekti kaj fiksi apudajn sanajn partojn. Ĉe tio la lasero lumas tra la kristalino.

Terapio de miopeco (refrakta kirurgio)[redakti | redakti fonton]

Forigante per lasero partojn de la korneo eblas transformi ĉi tiun en artefaritan lenson, kiu kompensas refraktajn problemojn en la okulo, kiuj kaŭzas miopeconastigmatismon. Tio apartenas al la refrakta kirurgio, kiu estas farebla ankaŭ per konvenciaj, tranĉilaj metodoj. Ĝi ebligas al la pacientoj bonan vidon per malpli fortaj aŭ eĉ tute sen okulvitroj. Ĉar ne eblas perfekte antaŭvidi, kiel la korneo [[cikatro|cikatriĝos post la operacio, la sukceso ne ĉiam estas perfekta.

Batalilaj aplikoj[redakti | redakti fonton]

Lasera celilo de pafilo konsistas el lasero, kiu sendas radion de videbla lumo, ofte ruĝan, proksimume paralele al la paftubo. Se la kuglo flugus perfekte rekte, ĝi sekvus la radion kaj do atingus punkton tre proksime de la luma makulo sur la celata objekto. Ĉar la kuglo dum la flugo iomete falas pro sia pezo, necesas korekti la radion depende de la celdistanco. Lasera celilo estas pli facile manipulebla ol vida celilo; la pafanto ne bezonas meti la pafilon al la okulo.

La usona programo Strategia Defend-Iniciato (Strategic Defense Initiative, SDI) en la 1980-aj jaroj planis instali potencajn laserojn sur satelitoj, kiuj detruu flugantajn misilojn. La fizikaj problemoj de tia projekto tamen estas tro grandaj por realigo.

Diskutata estas la uzo de laseroj por blindigi homojn aŭ aŭtomatajn armil-sistemojn, kiuj orientiĝas optike. Jam okazis, ke sstiristoj de aviadiloj estis dumtempe blindigitaj per laseroj por perturbi la surteriĝon de aviadilo.

Eksteraj ligiloj[redakti | redakti fonton]


Referencoj[redakti | redakti fonton]

  1. J. Wilson et J. F. B. Hawkes, Laser principles and Application, International Series in Optoelectronics, Prentice Hall, Englewood Cliffs, 194.

Vidu ankaŭ[redakti | redakti fonton]

Demonstrado de heliuma-neona lasero en la laboratorio Kastler-Brossel de la Universitato Parizo 6. La ruĝ-glima radio en la mezo estas elektra malŝargiĝo, kiu produktas lumon simile kiel neona tubo; ĝi estas la "gajna" aŭ "stimula medio", tra kiu pasas la lasero (ĝi ne estas la lasera radio mem). La lasera radio pasas la aeron kaj produktas ruĝan punkton sur la blanka ekrano dekstre fone.
Lasero produktas specialajn vidajn efektilojn dum muzika spektaklo.