Laser là gì?Laser là gì? Laser tiếng anh là gì?

Laser hay thiết bị phát ra tia laser tiêu chuẩn sẽ có cấu tạo gồm 3 bộ phận cơ bản:

Xem thêm: Laser CO2 là gì?

• Vật liệu laser hoặc môi trường hoạt chất: Là môi trường để các hoạt chất được kích thích bởi các nguồn năng lượng bên ngoài. Nhằm tạo ra sự đảo ngược dòng điện chuyển động electron. Trong môi trường khuếch đại, sự phát xạ tự phát và kích thích của các hạt lượng tử photon diễn ra. Dẫn đến hiện tượng khuếch đại quang học. Chất bán dẫn, thuốc nhuộm hữu cơ, khí, vật liệu rắn thường được sử dụng làm vật liệu phát quang.

Môi trường hoạt chất quyết định đến bước sóng và các tính chất khác của tia laser phát ra.

Xem thêm: Robot công nghiệp là gì

• Nguồn năng lượng bên ngoài (ánh sáng, điện): là một nguồn năng lượng đủ lớn nhằm cung cấp tác động đến các hạt điện tích. Trong môi trường hoạt chất và phát xạ để kích thích vào hệ thống.
• Buồng cộng hưởng quang: Chứa gương phản xạ và bán phản xạ ở 2 đầu. Làm cho các hạt photon va chạm liên tục vào hoạt chất nhiều lần tạo ra mật độ hạt photon lớn.

– Dưới tác động của hiệu điện thế lớn. Các electron của môi trường hoạt chất di chuyển từ mức năng lượng thấp lên mức năng lượng cao. Tạo nên trạng thái nghịch đảo mật độ của electron. 

– Ở mức năng lượng cao, một số electron sẽ rơi ngẫu nhiên xuống mức năng lượng thấp. Giải phóng ánh sáng gọi là hạt photon.

– Các hạt photon này sẽ toả ra nhiều hướng khác nhau từ một nguyên tử. Va phải các nguyên tử khác, kích thích eletron ở các nguyên tử này rơi xuống tiếp. Sinh thêm các photon cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay. Tạo nên một phản ứng dây chuyền khuếch đại dòng ánh sáng.

– Các hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu. Nhờ các gương để tăng hiệu suất khuếch đại ánh sáng.

– Một số photon thoát ra ngoài nhờ có gương bán mạ tại một đầu của vật liệu. Tia sáng đi ra chính là tia laser.

Lưu ý về cấu tạo laser và nguyên lý!

Các hạt photon bức xạ không nhiều và TỈ LỆ VỚI SỐ PHÂN TỬ Ở MỨC B. Trong khi các phân tử này luôn ít hơn phân tử ở trạng thái A.

Có các loại bức xạ sau:

• Các photon bức xạ phát ra mọi hướng một cách tự do. Không có quy luật nhất định nên còn được gọi là bức xạ tự do.
• Khi các phân tử ở mức cao B bị bắt trở về mức A sớm hơn và sinh ra photon. Thì các photon này sẽ có đồng mức năng lượng. Và bằng đúng mức năng lượng các photon của nguồn chiếu đã truyền cho nó. Còn gọi là bức xạ kích hoạt.

Laser thuộc loại ánh sáng đặc biệt

Ta có thể khẳng định điều này bởi nó có nhiều tính chất khác biệt so với ánh sáng tự nhiên hay nhân tạo khác.

Nhờ vào điều này mà tính ứng dụng của laser rất ca. Được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học cũng như trong đời sống thường ngày.

Có thể bạn chưa biết!

Sự ra đời của tia Laser có khởi nguồn từ Thuyết lượng tử của nhà Bác học Albert Einstein (1916). Đến năm 1954, một số nhà bác học người Anh & Mỹ đồng thời sáng chế ra máy phát tia laser. Ứng dụng vào thực tiễn đầu tiên trên thế giới.

Đến năm 1960, các thử nghiệm về laser bắt đầu được áp dụng ở người. Năm 1964, các ca trị liệu về Da bằng tia laser lần đầu tiên được tiến hành.

Cho đến nay, tia laser còn được ứng dụng trong công nghiệp gia công. Cắt khắc vật liệu, y học (nội soi), làm máy in, máy quét mã vạch,…

Dựa vào các môi trường hoạt chất mà chúng ta có thể chia làm các loại laser sau:

– Laser rắn: Hiện nay có khoảng 200 chất rắn có thể làm môi trường hoạt chất laser. Ví dụ như: vật liệu thủy tinh, thủy tinh thể,… Loại laser có ứng dụng cao phổ biến hiện nay và được tìm ra đầu tiên là laser ruby. 

– Laser lỏng: chất lỏng mà được sử dụng làm môi trường hoạt chất được gọi là laser lỏng. Laser xung nhuộm là ví dụ cơ bản cho loại laser này. Chúng sử dụng thuốc nhuộm hữu cơ để làm môi trường hoạt chất. 

– Laser khí: loại laser trong đó dòng điện được phóng qua trong một môi trường chất khí. Được sử dụng làm môi trường hoạt chất thì được gọi là laser khí. Đây là loại laser được ứng dụng trong trường hợp đòi hỏi ánh sáng laser. Có độ kết dính và chùm sáng cao.

– Laser bán dẫn: hay còn gọi là laser diot và đóng vai trò quan trọng trong cuộc sống như: đọc đĩa Compact, máy in laser, làm bút chỉ bảng , máy chống trộm,…

Loại laser này khác với laser bán dẫn ở chỗ laser rắn sử dụng năng lượng ánh sáng làm nguồn bơm còn laser bán dẫn sử dụng nguồn điện làm nguồn bơm. Hiện này, laser bán dẫn có chi phí rẻ, kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ năng lượng thấp.

Tất cả các loại laser đều có thể ứng dụng trong đời sống như trong y học, thẩm mĩ, đo đạc, quân sự,… Nhưng tùy loại máy sẽ có bước sóng mạnh hoặc yếu khác nhau sẽ đáp ứng với từng nhu cầu khác nhau của người dùng.

Ứng dụng của Laser trong y học: Tia laser được sử dụng làm dao mổ trong phẫu thuật vì dễ điều khiển, kiểm soát độ sâu và có diện tích tiếp xúc nhỏ. Tia laser có thể dùng phục hồi thị giác cho các trường hợp cận thị, kết hợp với sợi quang học để có thể chữa các bệnh về võng mạc, chuẩn đoán ung thư,….

Ứng dụng trong thẩm mĩ: Trong lĩnh vực này tia laser cũng có những ứng dụng rộng rãi như laser cacbon tái tạo bề mặt da, làm săn chắc da, điều trị các tổn thương sắc tốc trên da ( tàn nhan, đồi mồi, mụt ruồi), xóa bỏ hình xăm,…

Ứng dụng trong các ngành khác: Các vật liệu cứng như thạch anh và thủy tinh đều có thể ứng dụng tia laser để cắt. Súng laser được sử dụng trong các ngành bán hàng như quét mã vạch. Trong xây dựng để ứng dụng đo đạc trong các loại máy đo khoảng cách, máy cân bằng laser,…

Ứng dụng trong khoa học và công nghệ: Tia laser được ứng dụng để nghiên cứu chuyển động Brown của các hạt. Máy bắn laser có thể đo được các chất gây ô nhiễm trong không khí,…

Ứng dụng trong quân đội: Công cụ tìm phạm vi laser được sử dụng để xác định khoảng cách đế đối tượng, máy bắn tia laser được sử dụng như một đèn chiếu sáng bí mật để theo dõi đối tượng với độ chính xác cao khi trinh sát ban đêm,…

Mặc dù được ứng dụng rộng rãi nhưng laser cũng có những lưu ý vì nó có thể gây ra những tác hại vô cùng lớn đối với chúng ta.

– Không được chiếu thẳng tia laser vào mắt vì tia có khả năng làm hỏng võng mạc, tổn thương đến mắt.

– Không sử dụng những đồ chơi có tia laser chiếu sáng dành cho trẻ em.

– Kiểm tra thông tin của sản phẩm theo thông tin của nhà sản xuất có đúng với tiêu chuẩn của quốc tế về độ an toàn phù hợp của tia laser trong sản phẩm.