ما هي أشعة الليزر (LASER)؟

تعريف الليزر
    لما ديب

    لما ديب

      تعريف الليزر

      أشعة الليزر هي أشعّةٌ ضوئيةٌ ضيّقةٌ للغاية، عاليّة الطّاقة، شديدة التماسك زمانيًا ومكانيًا لها أطوالٌ موجيّةٌ متشابهةٌ جدًا (أُحاديّة اللّون)، تكون فوتوناتها متساويّة في التردد ومتطابقة الطور الموجيّ، ممكن أن تكون مرئيّة أو غير مرئيّةٍ، يتُمّ إنتاجها من مصادرٍ غير طبيعيةٍ (جهاز إلكتروني بصري) عن طريق ضخّ أو تضخيم الفوتونات بطاقة أعلى عن طريق التصادم مع فوتونات أخرى وتختلف تمامًا عن المصابيح الكهربائية أو الفلاش.

      أشعة الليزر

      يُمكن لأشعة الليزر حمل كميّاتٍ كبيرةٍ من الطاقة تُقدّر بحوالي 100 مليون واط لكل سنتيمتر مربع وأكثر، كما أنّ لها القدرة على الانتقال لمسافاتٍ شاسعةٍ دون أن تتشتّت، وذلك وبسبب طاقتها العالية وتركيزها القويّ وزاوية انفراجها الصغيرة جدًا.

      ينتقل الضوء على شكل أمواجٍ والمسافة بين قمم هذه الأمواج تُسمّى الطول الموجي، تنتقل موجات الليزر مع قممها إمّا سويًا أو على مراحلٍ وهذا الذي يوضّح لماذا تكون اشعة الليزر ضيّقة جدًا وموجّهة ويمكن تركيزها على بقعٍ صغيرةٍ جدًا. هناك أنواع مختلفة لأشعة اللّيزر ولكنها جميعًا تشترك في شيءٍ واحدٍ؛ وهو أنها تعمل من خلال عمليّة الإنبعاث المُحفّز، أي تحفيز الإلكترونات الموجودة في المواد إلى مستويات طاقةٍ أعلى داخل الذّرة ثم الإنخفاض إلى مستويات طاقةٍ أقل وهذا ما يؤدي إلى إنبعاث الفوتونات التي يكون لها نفس الطاقة ونفس الطول الموجيّ.

      حقائق هامّة حول أشعة الليزر

      • كلمة LASER هي إختصارٌ لعبارة تضخيم الضوء عن طريق تحفيز إنبعاث الإشعاع؛ أي Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
      • يتُم تصنيف الأشعة اللّيزرية ضمن أربع مجموعاتٍ؛ تبدأ المجموعة الأولى من أضعف أنواع أشعة اللّيزر وهي الآمنة للعين وتصنّف على أنها من الدرجة الأولى، حتى نصل إلى المجموعة الرابعة التي تُصنّف على أنها أقوى أنواع أشعة الليزر في العالم والتي يُمكنها أن تُشعل النار.
      • أول ليزر تم تطويره كان المازر (MASER) وهو يشبه إلى حدٍّ كبيرٍ جهاز اللّيزر حاليًا من حيث تحفيز الانبعاث، ولكن الضوء المُنبعث منه ليس ضوءًا مرئيًا وإنّما إشعاع موجات صغريّة (Microwaves Radiation)؛ أي أنّه يعمل على تضخيم الموجات الصغرية من خلال الإنبعاث المُحفّز.
      • كان للعالم ألبرت أينشتاين دور في إكتشاف الليزر وذلك بفضل نظريته الخاصة بالإنبعاثات المُحفّزة.
      • مؤشرات اللّيزر الخضراء (Diode) تبدأ فعليًا كأشعة ليزر ما تحت الحمراء؛ حيث تمرّ بعد ذلك بشيءٍ يُسمّى مضاعف التردد الذي يُضاعف تردد الإشعاع تحت الأحمر ويحوّله إلى ضوء أخضر.

      إستخدامات أشعة الليزر

      أصبحت اشعة الليزر تلعب دورًا محوريًا في حياتنا اليوميّة حيث أننا نراها في مجموعاتٍ مُذهلةٍ من التقنيات والمُنتجات المفيدة والعمليّة، وسنوضح الآن بعضًا من أبرز المجالات التي يتم فيها إستخدام هذه الأشعّة:

      • في التطبيقات الصناعية: إنّ لليزر العديد من الإستخدامات في الأدوات الدقيقة التي تُستخدم في القطع (مثل قطع الألماس أو المعادن السّميكة) واللّحام المعدني، والمواد المعالجة حراريًا، ولقد تم إستخدامها للمصابيح الأمامية في السيارات الفاخرة، وذلك بإستخدام الليزر الأزرق والفوسفور لإنتاج ضوءٍ أبيضٍ ساطعٍ.
      • في التطبيقات الطبيّة: العمليات الجراحيّة الدقيقة والحسّاسة كالإستئصال الجراحي للأنسجة دون دماءٍ، وقف النزيف في الأنسجة الغنية بالدم، وكيّ الجروح، وفي أدوات تسلسل الحمض النوويّ، وكذلك الإتصال البصري بالألياف البصريّة، وعلاجات الجلد كتبييّض علامات الولادة الحمراء الداكنة وأنواع معينة من الوشم، فضلًا عن إزالة الشعر والتجاعيد، والعمليات الجراحيّة خاصّة في العين، وتفتيت حصى الكلى؛ حيث تقسم طاقة اللّيزر الحصى في الكلى إلى أجزاءٍ صغيرةٍ بما يكفي للمرور عبر المجرى البوليّ دون الحاجة إلى شقٍّ جراحيٍّ وطبّ الأسنان .
      • في تطوير المنتجات التجارية: مثل الطابعة الليزرية، ومُشغلات الأقراص المدمجة DVD، وماسحات الباركود، والصور المجسمة (الهولوجرام)، ويستخدم أيضًا في الأجهزة الإلكترونية لتشغيل الأقراص الضوئية وصناعة قطع الكمبيوترات.
      • في الإتصالات: إنّ القدرة على تركيز اشعة الليزر على مناطق صغيرة جدًّا وتشغيلها وإيقافها ملايين المرات في الثانية يجعل من إستخدام اللّيزر في مجال الإتصالات السلّكية واللاسلكيّة ومعالجة المعلومات أمرًا هامًّا جدًّا، وأيضًا في تسجيل وإسترجاع المعلومات، وحمل الإشارات التلفزيونيّة والإنترنت.
      • في الدفاع: تستطيع اشعة الليزر فائقة القدرات توصيل الطاقة المدمّرة إلى الأهداف العسكرية بسرعة الضوء لذلك تُستخدم في تمييز الأهداف، وتوجيه الذخائر، ووسائل الدفاع الصاروخي، وكذلك في أجهزة إنفاذ القانون لتحديد الأهداف وقياس السرعة.
      • في أدوات التحليل الطيفيّ: لمساعدة العلماء في معرفة المواد التي صُنعت منها بعض الأشياء؛ فمثلًا إنّ أحد الأنواع منها يُساعد في معرفة أنواع المواد الكيميائيّة الموجودة في الصخور على المريخ، وأيضًا، لقد إستخدمت بعثات ناسا NASA أشعة الليزر لدراسة الغازات في الغلاف الجويّ للأرض وكذلك في الأدوات التي ترسُم سطح الكواكب والأقمار والكويكبات، وأيضًا تمّ قياس المسافة بين القمر والأرض بإستخدام الليزر وذلك عن طريق قياس الوقت الذي يستغرقه شعاع الليزر للسفر إلى القمر والعودة منه.

      المصدر : ARAGEEK.COM

      مقالات ذات صلة

      أهمية تعلم اللغة الإنجليزية

      في عالم اليوم، تزداد أهمية التعددية اللغوية. بالإضافة إلى فتح فرص العمل، تساعد القدرة على التحدث بلغة أجنبية على إقامة إتصال حقيقي مع الناس ومعرفة المزيد عن الثقافات والأماكن وأنماط الحياة المتنوعة. كلما زادت مهارتك اللغوية، كلما تمكنت من التعبير عن نفسك بشكل أفضل.

      لماذا العلم نور؟

      العلم نورٌ وسبب للتخلّص من الجهل وتوسع المدارك والإقبال على المعرفة من أوسع أبوابها، لهذا فالعلم مهم جدًا حتى تتقدّم الأمم ويتطوّر الفرد والمجتمع، ومن أراد أن يتطوّر ويلحق بركب العلماء فعليه أن يطلب العلم بشغفٍ كبير، وأن يضع هدفًا أمامه حتى يُحقّقه باستخدام العلم، فالعلم هو الشمس التي تُشرق في العقول والقلوب وهو سببٌ لنجاة من يطلبه من الغرق في ظلام الجهل،.

      السر الكيميائي للماء

      لا يوجد جزيء آخر يضاهي الماء في خصائصه الكيميائية الفريدة التي تدعم الحياة، إذ لا يستطيع فقط إذابة أي شيء تقريبا، ولكنه إحدى المواد القليلة التي توجد في صورة صلبة وسائلة وغازية ضمن نطاق درجات الحرارة على الأرض

      تحسين جودة التعليم

      وهذا يعني أن مفهوم تحسين جودة لا يكتفي بالتزام العاملين بالجودة إنما يتطلب الأخذ بجميع الطرق والوسائل التي من شأنها تحقيق ضمان الجـودة علـى وفق المعايير التي تضعها المؤسسة. وفي ضوء ما تقدم يمكن القول إن الهدف الأساس لنظام تحسين الجودة هو التحسين المستمر في عمل المؤسسة الذي يعد من أبرز سمات هذا النظام.

      الرّدود