uvod  
neka svojstva svjetlosti  
atom kao kvantni sistem  
emisija i apsorpcija  
ponašanje elektromagnetnih valova u šupljinama  
prag laserske akcije  
podjela lasera  
plinski laseri  
čvrsti laseri  
tekući laseri  
primjena lasera u industriji i nauci  
literatura  

PRIMJENA LASERA U INDUSTRIJI I NAUCI

 

Snop svjetlosti kod gigantskih lasera (kakav je rubinski laser) poprečnog je presjeka oko 0,1 cm i snage oko 10 W. Osvjetljenost površine takvim snopom je 10 W/cm. Optičkim sistemima moguće je fokusiranje laserskog snopa na 0,001 cm, čime se postiže još veća snaga zračenja po jedinici površine. U tako fokusiranom snopu postiže se pritisak svjetlosti od 10 bara. Takvim pritiskom mogu se izazvati ogromna razaranja. Pomoću gigantskog lasera jednostavno se probijaju rupe kroz najtvrđe metale, pa i kroz dijamant, debljine čak i nekoliko centimetara. Jedna od primjena lasera je upravo bušenje kalibracionih rupa i rezanje tvrdih materijala. Kada snaga zračenja po jedinici površine pređe granicu od 10 W/cm, materijali se počinju topiti. To omogućava primjenu lasera za zavarivanje različitih materijala. Lasersko zavarivanje ima prednost nad elektrozavarivanjem, zato što se može izvoditi u atmosferi i primjenjivati na teško dostupnim mjestima jer se laserski snop može voditi svjetlovodnom tehnikom. Lasersko zavarivanje je posebno važno za precizna zavarivanja u okolini osjetljivoj na toplotu te zato je neophodno u mikroelektronici.Pored toga, važno je i svugdje gdje je nužan visoki kvalitet vara, kao kod nuklearnih reaktora. Njime je moguće postići takav kvalitet da je čvrstoća vara jednaka čvrstoći materijala koji se zavaruju.

 

Svoju primjenu u građevinarstvu laseri su našli kao vodiči mašina za bušenje tunela. Laseri se koriste i za precizna mjerenja udaljenosti u astronomiji. Laserske  zrake imaju primjenu u vojnim komunikacijskim i nišanskm sistemima  te u sistemima za nvaođenje raketnih projektila. Upotrebljavaju se za navigacijske svrhe i za određivanje položaja neprijateljskih podmornica i aviona.

 

Laserske puške izazivaju jake opekline i sljepilo. Posebno široku primjenu laseri su našli u medicini. Laserski snop je postao najprecizniji hirurški skalpel. Ovdje je iskorištena sposobnost laserske svjetlosti da razara biološka tkiva i istovremeno koagulira bjelančevine. To omogućava zahvate bez krvarenja, što je posebno važno za pacijente kod kojih postoje poremećaji zgrušavanja krvi. Operacija je maksimalno sterilna jer nema kontakta između "skalpela" i tkiva. Pored toga, operacija je bezbolna jer traje veoma kratko. Laserski skalpel se široko primjenjuje kod preciznih zahvata na malom prostoru, kao što su operacije na očima i mozgu. Laser se primjenjuje i kod liječenja glaukoma, pri čemu se vrši "sagorijevanje" laserskim snopom. Laserskim zrakama je moguće odstraniti karijes sa zuba i tetovažu sa kože.

 

Druga oblast primjene lasera u medicini je povezana sa holografijom. Holografija je metod dobijanja trodimenzionalnih slika. Obična (dvodimenzionalna) fotografija nastaje međudjelovanjem svjetlosti odbijene od predmeta i zrnaca fotografske emulzije na fotoploči. Stepen zasjenjenja zavisi samo od intenziteta svjetlosnog vala, ali ne i od njegove faze i smjera. Na taj način, na fotografiji je izgubljena prostornost lika. Da bi se ona sačuvala, nužno je napraviti "potpuni zapis" svjetlosnog vala koji omogućava ponovno stvaranje vala istog intenziteta i faze.To se postiže interferencijom dvaju laserskih snopova. Jedan se odbije od predmet i sobom nosi podatke o njegovom prostornom obliku, a drugi se direktno upućuje na fotoploču, gdje sa prvim stvara interferentnu sliku - hologram. Interferentna slika u sebi sadrži i fazu vala koji dolazi od predmeta. Da bi se dobio hologram, svjetlosni valovi, koji interferiraju, moraju biti koherentni. Zbog toga je holografija postala moguća tek kad je konstruiran laser.

 

Na fotoploči - hologramu ne vide se konture predmeta, nego figure interferencije koje u svojim linijama sadržavaju sve informacije o smjeru, intenzitetu i fazi svjetla sa snimljenog predmeta. Da bi se iz holograma rekonstruirala slika, potrebno je ponoviti postupak kakav je upotrijebljen pri dobivanju holograma. Propuštena laserska svjetlost kroz hologram formira prostornu sliku predmeta, identičnu sa predmetom. Sačuvana je perspektivnost predmeta, pa se iz jednog holograma mogu dobiti različite slike predmeta, zavisno od ugla promatranja (smjera propuštene laserske svjetlosti).

 

Princip holografije otkrio je mađarski fizičar D. Gabor još 1947. godine, no tek šezdesetih godina otkriće lasera je omogućilo njenu praktičnu primjenu. Savremena medicina koristi se gastroskopom koji, pomoću plinskog He-Ne lasera i svjetlovodne tehnike, omogućava holografsko formiranje trodimenzionalne slike unutrašnje šupljine želuca i drugih dijelova probavnog trakta.