كيف يعمل الليزر

لينا تلعب مع قططها بمؤشر الليزر. عندما تشغله، تظهر نقطة حمراء صغيرة على الحائط، وتحاول القطط إمساكها. أوه لا! لم يعد يعمل! هل علي تغيير اللمبة كما في المصباح؟ ليس لليزر لمبة في الواقع، ويختلف الليزر كثيرا عن المصباح... عندما نشغل المصباح، ينتشر الضوء في شكل مخروط، ويشكل دائرة كبيرة على الحائط. كلما ابتعد المصباح، كلما أصبح الضوء أعرض وأضعف. إن وضعنا منشورا بين المصباح والجدار، سينقسم الضوء لألوان مختلفة، كقوس قزح. هذا لأن الضوء يتكون من موجات كهرومغناطيسية، لها أطوال موجية مختلفة، ويمكنها الانتقال باتجاهات مختلفة. في ضوء المصباح، تكون هذه الموجات عشوائية ومختلطة. الليزر مختلف تماما! في ليزر لينا مثلا، بخلاف مصادر الضوء الأخرى، لا ينتشر ضوء الليزر أو يضعف ببعد المسافة، وإنما ضوء الليزر هو شعاع رفيع وضيق يمكنه الانتقال لمسافة بعيدة في خط مستقيم. أشعة الليزر متوازية مع بعضها - نقول أن شعاع الليزر متواز. الضوء الخارج من الليزر بلون واحد - شعاع ليزر لينا أحمر. لا يقسم الموشور ضوء الليزر، لأن جميع موجات الضوء في ضوء الليزر لها نفس الطول الموجي. ضوء الليزر أحادي اللون. الموجات الكهرومغناطيسية أيضا متزامنة بدقة! قمم كل موجة محازية لقمم كل موجة أخرى. ضوء الليزر متماسك . كيف يصدر الليزر هذا الضوء؟ يتكون الليزر عادة من أنبوب مملوء بمواد كالبلور أو السائل أو الغاز. عند إضافة الكهرباء أو شكل آخر للطاقة لتلك المادة، تتأثر الذرات التي تتكون منها المادة. تتحفز بالطاقة المضافة، وتتحول إلكترونات الذرات من حالة انخفاض الطاقة الأرضية لحالة طاقة متحفزة مرتفعة. يتسبب ذلك في إصدار المادة للضوء. هذا الضوء أحادي الضوء، لكنه ليس شعاع ليزر بعد. يجب تنظيم الموجات أولا! لهذا الغرض، هناك مرايا عند طرفي الأنبوب المُكون لليزر. تعكس المرايا الضوء ليرتد ذهابا وإيابا. هذا يساعد في اصطفاف موجات الضوء. الضوء شكل من الطاقة، لذا بينما يتحرك ذهابا وإيابا بالأنبوب، فإنه يحفز المزيد من الذرات لتنتج المزيد من الضوء. يصبح الضوء أقوى - يتضخم، وتتزامن الموجات. إحدى المرايا لا تعكس الضوء كله، وإنما تسمح لجزء منه بالخروج. الضوء الذي يخرج من تلك المرآة الشفافة جزئيا أحادي اللون - له لون موحد، ومتواز - مستقيم وضيق، ومتماسك - بموجات متحازية بدقة. إنه شعاع ليزر! يُركز الشعاع الكثير من الطاقة في نقطة صغيرة جدا بالسطح الذي يسقط عليه، مما يجعل الليزر قويا جدا ودقيقا. هذا يجعل الليزر مفيدا لأشياء كثيرة. يستخدم الليزر في الطب: للعمليات أو سد الجروح بدون خياطة، وفي الصناعة يمكننا الليزر من قطع أشكال معقدة من الخشب أو المعدن. بفضل الليزر، يمكننا قياس المسافات بدقة عالية، حتى لأشياء بعيدة كالقمر! كما لليزر تطبيقات كثيرة في الحياة اليومية - كقراءة الأقراص الـ DVD في المشغلات، أو مسح الباركود في السوبرماركت. كما أنه مذهل لإمتاع قطط لينا! أظن أن علي شراء واحد جديد...