Lub laser yog lwm qhov kev tsim loj ntawm noob neej txij li xyoo pua 20th, tom qab nuclear zog, khoos phis tawj, thiab semiconductors. Nws yog lub npe hu ua "tus riam ceev tshaj plaws," "tus kav ntev tshaj plaws," thiab "lub teeb ci tshaj plaws." Thaum lub Tsib Hlis 16, 1960, tus kws kho mob Asmeskas Theodore Maiman tau tsim lub ntiaj teb thawj lub laser. Thawj thawj zaug, tib neeg tau nkag mus rau qhov zoo li lub teeb pom kev zoo nrog cov monochromaticity zoo heev, kev sib tsoo siab, thiab lub zog siab ceev. Txij li thaum tsim thawj lub laser hauv xyoo 1960, lasers tau siv dav hauv kev sib txuas lus, tshuaj, kev tsim khoom, kev ua tub rog, thiab lwm yam kev lag luam, dhau los ua tus ntoo khaub lig-kev qhuab qhia dav dav- lub hom phiaj thev naus laus zis uas muaj kev cuam tshuam loj heev rau kev tshawb fawb hauv ntau thaj chaw thiab tau txhawb nqa kev txhim kho kev lag luam hauv zej zog. Yog li, dab tsi yog lub laser? Thiab nws ua li cas?
Laser yog ib lub ntsiab lus rau "Lub teeb Amplification los ntawm Stimulated Emission of Radiation," lub ntsiab lus lub teeb amplification tshwm sim los ntawm stimulated emission ntawm hluav taws xob. Thaum lub tshuab no tau qhia rau Suav teb xyoo 1964, Mr. Qian Xuesen tau tsim lub npe no rau nws. Hauv kev siv nrov, nws kuj muaj lub npe zoo nkauj zoo nkauj, "leishe." Ua ntej nkag siab txog lasers, cia peb xub saib seb lub teeb yog dab tsi.
Lub teeb yog tsim los ntawm photons. Xyoo 1905, Albert Einstein thawj zaug qhia txog lub tswv yim ntawm photons hauv nws daim ntawv ntawm cov nyhuv photoelectric. Photons yog ib qho ntawm cov ntsiab lus tseem ceeb uas tsim teeb meem. Photons tsawg heev thiab tsis muaj huab hwm coj thaum so. Raws li cov hauv paus ntsiab lus ntawm quantum mechanics, thaum lub electron poob los ntawm qhov siab dua - lub zog sab nraud mus rau qis dua - lub zog sab hauv lub plhaub, qhov sib thooj atomic nucleus tso tawm photon, yog li tsim lub teeb. Qhov ntau dua ntawm cov plhaub ntawm cov electron ntog, lub zog ntawm photon ntau dua. Cov txheej txheem no yog thim rov qab; Thaum lub photon tshwm sim, lub atomic nucleus absorbs photon, thiab cov electron, tau txais lub zog, txav los ntawm qis dua - lub zog sab hauv plhaub mus rau siab dua - lub zog sab nraud.
Cov yam ntxwv ntawm lub laser yog tias tag nrho nws cov photons txav ua ke nrog tib lub wavelength thiab theem. Nyob rau hauv ib qho atomic system, electrons tseem ceeb txav mus rau hauv cov khaubncaws sab nraud povtseg. Thaum lub atom cuam tshuam los ntawm nws qhov chaw sab nraud, thiab siab - lub zog hluav taws xob hloov mus rau qis zog, muaj ob qhov tshwm sim: "spontaneous emission" thiab "stimulated emission." Lasers yog tsim los ntawm stimulated emission. Cias muab, lub laser yog "lub teeb hluav taws xob" emissions thaum lub atoms ntawm ib yam khoom yog "zoo siab" los ntawm ib tug tshwj xeeb "tswj qhov chaw."
Lub laser yog ib qho khoom siv uas tsim lub teeb laser, feem ntau yog tsim los ntawm lub twj tso kua mis, qhov nruab nrab nce, thiab cov kab noj hniav resonant. Lub twj tso kua mis yog qhov excitation ntawm laser, muab lub zog rau qis - lub zog hluav taws xob kom ua rau lawv muaj zog dua. Cov twj tso kua mis muaj xws li optical excitation, gas excitation, tshuaj excitation, thiab nuclear zog excitation. Lub resonant kab noj hniav yog Circuit Court nruab nrab ntawm lub twj tso kua mis thiab qhov nce nruab nrab, feem ntau muaj ob daim iav nrog cov duab geometric tshwj xeeb thiab cov yam ntxwv ntawm qhov muag pom ua ke hauv ib txoj hauv kev. Qhov no tso cai rau lub teeb ci ntsa iab rov qab mus rau ntau zaus hauv cov kab noj hniav, tsim kom muaj kev sib koom ua ke, txhawb nqa oscillations uas yog amplified, thiab tseem txwv qhov zaus thiab kev taw qhia ntawm lub teeb beam. Qhov nruab nrab nce yog hais txog qhov nruab nrab ua haujlwm uas ua kom lub teeb pom kev zoo.
Txij li thaum Einstein tau tawm tswv yim txhawb nqa tawm hauv xyoo 1917, cov kws tshawb fawb tau siv sijhawm 43 xyoo ntawm kev tshawb nrhiav tsis tu ncua ua ntej thaum kawg tsim lub ntiaj teb thawj lub laser hauv xyoo 1960. Tus kws tshawb fawb Maiman, los ntawm Hughes Research Laboratories hauv California, tau siv lub teeb ci siab - siv lub teeb nyem los teeb lub ruby, zoo siab rau lub teeb liab nyob rau hauv chromium atom. Los ntawm kev khawb ib lub qhov nyob rau saum npoo ntawm ruby, uas yog coated nrog ib tug reflective daim iav, lub teeb liab tuaj yeem khiav tawm ntawm lub qhov no, ua rau lub teeb pom kev zoo, nqaim ntawm lub teeb liab. Thaum lub beam no raug coj mus rau ib qho taw tes, nws tuaj yeem ncav cuag qhov kub siab tshaj qhov saum npoo ntawm lub hnub. Yog li, lub ntiaj teb thawj lub laser- lub ruby laser - tau yug los, nrog lub wavelength ntawm 0.6943 micrometers. Qhov no yog thawj lub teeb laser puas tau tsim los ntawm tib neeg.
