Lazer ışığı ve lazer cihazlarının keşfi

Bilinen ışıklardan farklı, etrafa dağılmayan bir kırmızı ışık

Lazer ışığı günümüzde oldukça yaygın bir kullanım alanına sahip. Görünür ışık, farklı dalga boylarındaki ışığın, yani farklı renklerin karışımıdır. Atomların genellikle rastgele ışımaları nedeniyle atomik ışınımlarla çıkan ışık dalgaları aynı fazla olmazlar. Dolayısıyla olağan bir ışık, hem değişik dalga boylarını hem de değişik fazda dalgaları içerir. Ancak, lazer ışığı bundan farklıdır; lazer ışığının tek bir dalga boyu vardır ve aynı dalga boyundaki dalgalar eş uyumludur; yani hepsi aynı fazdadır.

Lazer ışığı keşif süreci

Lazer ışığını üretmek için yükseltici ortam adı verilen bir katıya, bir sıvıya veya bir gaza enerji vermek gereklidir. Yükseltici ortam enerji aldıkça atomlar sadece belli bir frekansta ışımaya başlarlar. Bir atomdan çıkan ışık, komşu atoma çarptığında onu da aynı frekansta ışımaya zorlar. Böylece oluşan bir zincir etkisi sürerek, pek çok atomun aynı anda ve aynı frekansta ışımasına neden olur. Çıkan ışık özel aynalar arasında ileri-geri yansıyarak lazer içerisinde biriktirilir. Işık genliği yeteri kadar büyüdüğünde yarı yansıtıcı aynadan geçerek aygıt dışına çıkar ve böylece bir lazer ışını oluşur.

İlk lazer

Lazer ışığı
Theodore Harold Maiman, Amerikalı fizikçi.

Lazer kelimesi "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation" (Uyarılmış Işıma Yoluyla Işık Genliğinin Yükseltimi) sözcüklerinin baş harflerinin kısaltılmasıyla oluşmuştur. Çalışan ilk lazer, Theodore Maiman tarafından 1960 yılında yapıldı. Üstteki resim Maiman'ı, ilk deneysel lazerinin içine soğutucu boşaltırken gösteriyor. Bu ilk lazer, çevresi spiral bir camla çevrilmiş yapay bir yakut silindirinden oluşuyordu. Mainman'ın lazerinin boyutları birkaç santimetre olmakla birlikte mükemmel çalışmaktaydı. Maiman'ın bu keşfiyle, lazerin ürettiği eş uyumlu dalgalardan oluşan şiddetli ışık çok sayıda kullanım alanı buldu.

Colossus of New York filmi

Colossus of New York
Colossus of New York filmindeki yaratık.

Bir zamanlar öldürücü ışık ışınları, bilim-kurgudan öteye gitmiyordu; örneğin 1958 yapımı Colossus of New York isimli filmde ölü bir bilim insanını beynini taşıyan yaratık, gözlerinden ölümcül ışık saçmaktadır. Ancak lazerin keşfiyle, uzak mesafelerdeki nesneleri yok etmek veya onlara zarar vermek mümkün hale gelmiştir. Lazer ışığı, bilinen ışıktan farklı olarak etrafa dağılmadan isabetli bir şekilde hedefe odaklanabilmektedir.

Lazer ışığı nasıl çalışır?

Lazer nasıl çalışır (Türkçe altyazı seçeneği mevcut)

Bir lazer demeti oluşturmak için çok sayıda atom ya da molekül uyarılmalıdır. Böylece bu atom ve moleküller, ışık üretilen madde içinde ileri-geri sıçrayan ışık yayabilirler. Işık demetinin şiddeti, tüpün bir ucundan diğerine gidip geldikçe artar. Sonuçta genliği büyüyen ışık, içinde küçük bir delik olan ya da küçük bir miktar ışığın geçmesine izin veren aynadan çıkar.

Gerekli süre: 1 dakika.

Lazer cihazı türleri

  1. Yakut lazeri

    1960'ların ortalarında üretilen şekildeki yakut lazeri uzun bir yapay yakut çubuğu içeriyor. Lazerin kapağı kapatıldığında bu çubuk, lambaya yakınlaşarak kullanıma hazır hale gelir. Lazerin içinde bulunan ayna benzeri yüzey, yakutun olabildiğince fazla miktarda ışıkla bombardıman edilmesini sağlar. Ortaya çıkan ışık aynı zamanda yüksek miktarda ısı üretir, bu nedenle bazı lazerlerin su soğutma sistemleri vardır. Yakut lazerler 695 nanometre dalga boyunda kırmızı ışık üretirler.

  2. Helyum-Neon lazeri

    Bu tür lazerlerde helyum ve neon gazlarının karışımıyla dolu bir tüp elektrik akımıyla uyarılarak ışık üretilir. Elektrik akımı helyum atomlarını uyarır ve bunların neon atomlarıyla çarpışması yoluyla enerji, neon atomlarına aktarılır. Lazer ışığını veren, neon atomlarının ışımasıdır. Tüpün uçlarından birinde tam yansıtıcı diğerindeyse yarı geçirgen bir ayna vardır ve lazer demeti bu yarı geçirgen aynadan çıkar.

Lazer ışığı kullanım alanları

Lazer ışığı günümüzde sağlık ve sanayii alanında sıklıkla kullanılıyor.

Hayat kurtarıcı

Retina tabakasında oluşacak bir hasar, gözün uzağı net olarak görememesine neden olur. Bir helyum-neon lazeri demeti, göz bebeğine doğru tutularak retina tabakasını yerinde onarmak için kullanılabilir. Lazer ışınları cerrahlar tarafından, vücudun diğer kısımlarında da büyük titizlikle "kesme" ya da "dikme" amacıyla kullanılmaktadır.

Lazerle ölçüm

Lazer demetleri, dağılmadan çok uzun mesafelerde bir doğru boyunca yayılabilmeleri nedeniyle, inşaat projelerinde (örneğin tünel açımında) yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca, lazer ışığı çok hassas mesafelerin, ölçümlenmesinde de kullanılmaktadır. Bunun için bir lazer demeti ikiye ayrılır ve iki ayrı yüzeyden yansıtılarak tekrar bir araya getirildiklerinde oluşturdukları girişim desenine bakılır. Böylece, girişim çizgilerindeki kaymaları ölçerek iki uzak cisim arasındaki mesafeyi son derece hassas bir biçimde hesaplamak olasıdır.

Işıkla kesme

Uzun dalga boylu lazerler, bir yüzey üzerinde dar bir bölgeye odaklanarak, çok yüksek sıcaklıkla elde edilir. Bu sıcaklık kumaştan, oto yapımında kullanılan çelik saçlara kadar pek çok malzemeyi kesmek için yeterlidir. Elde edilen yüksek sıcaklıklar nedeniyle lazerler, metallere nokta kaynak yapımında da kullanılırlar. Lazer ışığının, kesme işlemi için kullanımındaki en büyük avantajı; kesici aletlerin körelmesi gibi bir sorununun olmamasıdır.

Lazer ışığı ve lazer cihazlarının keşfi yazımız burada son buldu. Daha fazla bilim içeriği için bu bağlantıyı takip edebilirsiniz: https://2ladd.com/k/bilim-teknoloji/

Ortalama puan: / 5. Oy sayısı:

Yazar Burcu Kara

2ladd sayfasında üretilen bilim, tarih ve yeryüzü içeriklerinden sorumluyum. Detaylı dosya konuları için beni takip edebilirsiniz.

en iyi filmleri

90'lı yılların izlemeye değer en iyi filmleri

Amazon Netflix rakibi ücretsiz IMDb Freedive'ı duyurdu

Amazon Netflix'in rakibi ücretsiz IMDb Freedive'ı duyurdu