- Главная |- Вернуться

На кончике лазерного луча

В 1960 году физики получили свет, о котором человечество до сих пор ничего не знало. Источником этого необычного света служит удивительный прибор — лазер.

Известно, что световое излучение рождается в атоме. Перескочил электрон с одной орбиты на другую, с меньшим энергетическим уровнем, и в пространстве побежала световая волна. Мириады таких мгновенных «вспышек» атомов светящегося вещества создают тот свет, который попадает к нам в глаза от Солнца, далеких звезд, от электрической лампочки или горящей спички.

Обычное излучение создается атомами самопроизвольно, вразнобой. В лазере же такой процесс строго упорядочен.

В рабочем веществе этого прибора (твердом теле, жидкости или газе) за счет поступающей извне энергии создается огромное количество возбужденных атомов, готовых перескочить с верхнего энергетического уровня на нижний и отдать избыточную энергию. Атомы ждут только сигнала. Достаточно пробежать световой волне, посланной другим источником или зародившейся в самом рабочем веществе лазера, как возбужденные атомы, словно по команде, начинают «вспыхивать» и посылать в том же направлении точно такие же порции света — фотоны. Из отдельных фотонов возникает мощный, как лавина, световой поток, который выходит наружу в виде узкого и ослепительно яркого луча.

Замечательная особенность излучения атомов рабочего вещества лазера — согласованность: каждый из них посылает световую волну той же длины, что и другие, и в унисон с ними, что делает свет лазера похожим на излучение радиостанций. Значит, его можно использовать для передачи сообщений. Ведь свет — это по существу, те же радиоволны, только очень малой длины (десятые доли микрона).

Очень важно и то, что лазерный луч нетрудно сфокусировать на ничтожно маленькой площадке в доли микрона и получить за счет концентрации энергии сверхвысокую температуру и огромное давление. Так радиофизикам наших дней удалось осуществить фантастическую идею романа «Гиперболоид инженера Гарина» А. Н. Толстого.

Световая игла легко может прожигать отверстия в металлических листах, сваривать металлы, сверлить и резать алмазы. Луч лазера завоевал признание у хирургов как скальпель, физики же стремятся использовать его для разогревания плазмы в опытах по созданию термоядерного реактора.

Очень заманчивы перспективы, которые открылись с появлением лазеров, в области связи. Физики уже научились регулировать интенсивность лазерного луча при передаче информации. На приемном конце линии связи лазерный луч попадает в фотоприемник, на выходе которого возникают электрические сигналы посланного сообщения. Такой луч способен перенести лавину самой сложной информации. Теоретически в световом диапазоне могли бы работать около 100 млрд, телефонных передатчиков или 100 млн. телевизионных станций! Это во много раз превышает современные потребности всего человечества.

Над техническим освоением лазерного излучения работают крупнейшие лаборатории мира. Уже теперь можно передавать по светолучу тысячи телефонных разговоров и десятки телевизионных программ. А ближайшее будущее лазерной техники обещает увеличить эти цифры многократно

Ф. Честнов
1971 г.