مبدأ عمل الليزر

مبدأ عمل الليزر


في الحاله الطبيعيه لذرة الهيدروجين (الذره غير المحرضه)يكون الكترون الذره في مستوى الطاقه الارضي في الاسفل تماما (وهو المستوى ذو العدد الكمي الاساسي ).N=1
حيث تبقى حالة الذره مستقره أي ان الالكترون لايفقد ولا يمتص طاقه عند دورانه في هذا المدار تكفي لارتقائه الى مستوى أعلى .
في عام 1917م قام أينشتاين بدراسة تفاعل الأمواج الكهرومغناطيسية أوما يسمى اختصارا بالإشعاع مع ذرات المادة ووجد أن هناك ثلاثة أنواع من التفاعلات وهي:


اولا: الامتصاص

وفيها تقوم ذرات المادة بامتصاص فوتونات الإشعاع المسلط عليها وتعمل طاقة الإشعاع الممتص على رفع الإلكترونات من مدارات منخفضة الطاقة إلى مدارات عالية الطاقة وتصبح الذرات في حالة الإثارة .ولا يتم امتصاص الفوتونات من قبل المادة إلا إذا كانت طاقتها تزيد عن فرق الطاقة بين مدارات الإلكترونات لذرات تلك المادة .

وفي حالة الذره المتهيجه (المثاره)هذه فأن عملية انتقال الالكترون من مستوى طاقه عالي الى مستوى طاقه واطئ يصاحبها انبعاث طاقه (فوتونات).
حيث ان هنالك نوعين من الانبعاث هما:
ثانيا : الانبعاث التلقائي (( Spontaneous Emission
هو الانبعاث الذي يحصل عندما تنتقل الذرة من مستوى طاقه عالي إلى مستوى طاقه واطئ بصوره تلقائيه وبدون مؤثر خارجي ونتيجة للانتقال التلقائي هذا فأن الذره ستبعث فوتون ذو طاقه مساويه لفرق الطاقه بين المستويين.ان جميع مصادر الضوء التقليديه كمصباح بخار الصوديوم، أو بخار الزئبق تعمل على اساس الانبعاث التلقائي.