جدول المحتويات:
مقدمة عن الليزر
الليزر هو عبارة عن إشعاع ضوئي يختلف عن الضوء العادي. يتكون من نبضات أو موجات مستمرة، ويمتلك سمات مميزة تجعله فريدًا مقارنةً بالمصادر الطبيعية للضوء مثل الشمس، أو المصابيح العادية. هذه الخصائص الفريدة جعلت لليزر استخدامات عديدة ومتنوعة في مجالات مختلفة من حياتنا.
خاصية التوجيه
تعتبر خاصية التوجيه من أبرز الخصائص التي تميز أشعة الليزر. حيث تكون زاوية تشتت شعاع الليزر صغيرة جدًا، مما يسمح له بالانتشار لمسافات طويلة دون فقدان الطاقة أو تغيير الاتجاه. هذه الخاصية تجعل الليزر مثاليًا للاستخدام في التطبيقات التي تتطلب قياس المسافات بدقة عالية، سواء كانت قريبة أو بعيدة، وتحديد الأهداف بدقة متناهية، كما هو الحال في أنظمة المساحة المتقدمة.
خصائص شدة الإشعاع
يتميز شعاع الليزر بصغر حجم مقطعه العرضي، الذي لا يتجاوز بضعة ميكرومترات مربعة. ونتيجة لتركيز الطاقة الضوئية في هذا المقطع الصغير، يظهر الليزر كإشعاع شديد الإضاءة. في الواقع، تعتبر شدة الإشعاع الصادرة عن الليزر أعلى بكثير من شدة الضوء الصادر عن الشمس أو المصابيح التقليدية. كما أن هذه الأشعة قادرة على قطع مسافات طويلة دون أن تقل شدة إضاءتها بشكل ملحوظ. تستخدم هذه الخاصية في مجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك العمليات الجراحية الدقيقة، وعلاج الأمراض الجلدية والعيون، وفي حفر وقطع المواد بدقة عالية.
خاصية أحادية اللون
على عكس الضوء العادي، يتكون ضوء الليزر من حزمة ضيقة من الترددات الضوئية، مما يجعله يظهر بلون واحد نقي. بينما يتكون الضوء العادي من مجموعة ألوان الطيف المرئي. يتم استغلال هذه الخاصية الفريدة في أنظمة اتصالات الألياف الضوئية، حيث يستخدم ضوء الليزر كناقل للمعلومات بفعالية عالية.
الترابط والتناسق
تتميز الترددات الضوئية الناتجة عن أشعة الليزر بأن فوتوناتها مترابطة ومتماسكة، حيث تتشارك في نفس الطور البنائي ونفس حجم الاستقطاب. هذه الخصائص غير موجودة في أي نوع آخر من الضوء. تستخدم هذه الخاصية في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك التداخل الضوئي، والتصوير ثلاثي الأبعاد، ودراسة تركيب المواد، وقياس السرعة والمسافة بدقة.
القدرة على التحكم
تتيح تقنية الليزر إمكانية التحكم الدقيق في معدل النبضات الليزرية التي يتم إطلاقها، بالإضافة إلى التحكم في عرض هذه النبضات. هذه المرونة تجعل الليزر قابلاً للتكيف مع مجموعة واسعة من التطبيقات. كما ذكر سابقًا، كلما قل عرض النبضات، زادت شدة الضوء، مما يجعله مثاليًا للتطبيقات التي تتطلب شدة إضاءة عالية، مثل إذابة المعادن، أو تبخيرها، أو قطع المواد التي لا يمكن قطعها بوسائل أخرى، أو تسريع التفاعلات النووية أو الكيميائية.
