ما هو الليزر
الليزر هو أداة تستخدم في تنشيط الذرات والجزيئات لتوليد الضوء في أطوال موجات محددة، وتعزز من شدته.
هذا الجهاز يخلق عادة شعاعاً محدوداً ودقيقاً من الضوء.
يُستخدم الليزر لإنتاج ضوء يغطي مجموعة محدودة جداً من الأطوال الموجية، سواء كانت مرئية، أو تندرج تحت الأشعة التحت الحمراء أو الأشعة فوق البنفسجية.
لقد تم ابتكار أنواع متعددة من الليزر، كلٌ بخصائص فريدة تناسب استخدامات مختلفة.
استخدامات الليزر
يولد الليزر ضوءًا موحد اللون ومركز بدقة، وهو أداة مثالية لتوجيه الضوء بطرق مختلفة سواء في الفضاء أو الزمن أو عبر أطوال موجية محددة.
منذ أوائل السبعينات، استخدمت تقنية الليزر في العروض الموسيقية لإضافة تأثيرات بصرية مميزة. الليزر يدخل في العديد من المجالات والتطبيقات مثل:
المعالجة وإرسال المعلومات، حيث يمكن توجيه ضوء الليزر نحو بقعة دقيقة جدًا، مثلما يُشاهد في أجهزة المسح الضوئي بالمتاجر، والتي تسمح باستخدام أجهزة الاستشعار للكشف عن الضوء المعكس وتحويله إلى معلومات رقمية يُمكن للكمبيوتر معالجتها.
في مجال الأقراص الضوئية، يستخدم الليزر مع الأشباه الموصلات لقراءة البيانات من الأقراص المتعددة الأشكال، سواء كانت لتشغيل الموسيقى، مقاطع الفيديو، أو برامج الكمبيوتر.
أنظمة الاتصالات عبر الألياف البصرية تعتمد على أشعة الليزر لنقل الإشارات عبر مسافات طويلة، حيث تُستخدم هذه الأشعة لتفعيل الأشباه موصلات التي تنتقل عبر الألياف.
في مجال توصيل الطاقة بدقة:
– في الصناعة، غالبًا ما يُستخدم الليزر لتركيز طاقة كبيرة على نقاط صغيرة لفترات زمنية قصيرة، مما يؤدي إلى نتائج دقيقة ونظيفة.
– الاستخدامات الطبية لليزر متنوعة، مثل الاستئصال الجراحي للأنسجة باستخدام تقنيات مشابهة للحفر الصناعي.
الليزر يفيد أيضًا في إيقاف النزيف وأحيانًا في إعادة ترتيب أنسجة معينة كما في عمليات علاج الشبكية.
يستخدم الليزر أيضًا في علاج الجلد، إزالة الشعر والتجاعيد، وكذلك في إزالة الوشم. فيما يخص الجانب الطبي، تستخدم ألياف الليزر البصرية في إجراءات كتفتيت حصى الكلى عبر مجرى البول.
أخيرًا، في مجال الأبحاث والتطبيقات العسكرية، ليزر عالي الطاقة يُستخدم ويُبحث فيه لتطوير أسلحة نووية متطورة.
أنواع الليزر
في عالم الليزر، تتنوع الأنواع التي تعتمد على آليات عمل ومكونات مختلفة تماما:
الليزر الغازي: يعتمد هذا النوع من الليزر على استخدام الكهرباء كمصدر رئيسي للطاقة، حيث يُحفّز الغاز داخل هذه الأجهزة بطرق عدة قد تشمل التفاعل المباشر أو غير المباشر بين الغازات والإلكترونات، مما يؤدي إلى إنتاج الضوء المطلوب.
ليزر الصبغة: يستفيد هذا النمط من الليزر من خصائص بعض المواد العضوية التي تصدر ضوءاً عند تحفيزها.
وتظهر هذه الأضواء بألوان مختلفة تبعًا لطبيعة الصبغة المستخدمة. هذه الصبغات يمكن أن تُذاب في مذيبات متعددة مثل الإيثانول والميثانول وغيرهما، مما يتيح تعديل خواصها البصرية.
الليزر الصلب: يشتمل على مواد مختلفة مثل أشباه الموصلات أو البلورات ومصفوفات الزجاج.
ويتم تحفيز هذه المواد إما بواسطة الكهرباء أو عبر تقنيات تحفيز بصرية لإنتاج الليزر. هذه المواد تتميز بقدرتها على إنتاج ليزر عالي الكفاءة والدقة.
