लेज़र और साधारण प्रकाश के बीच अंतर को समझना और लेज़र कैसे उत्पन्न होता है

लेज़र तकनीक ने विनिर्माण से लेकर स्वास्थ्य सेवा तक, विभिन्न उद्योगों में क्रांति ला दी है। लेकिन लेज़र प्रकाश सामान्य प्रकाश से किस प्रकार भिन्न है? यह लेख लेज़र उत्पादन की प्रमुख भिन्नताओं और मूलभूत प्रक्रिया पर प्रकाश डालता है।

लेज़र और साधारण प्रकाश के बीच अंतर

1. एकवर्णीता: लेज़र प्रकाश में उत्कृष्ट एकवर्णीता होती है, अर्थात इसमें एक ही तरंगदैर्घ्य और अत्यंत संकीर्ण वर्णक्रमीय रेखा-चौड़ाई होती है। इसके विपरीत, साधारण प्रकाश कई तरंगदैर्घ्यों का मिश्रण होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक व्यापक वर्णक्रम बनता है।

2. चमक और ऊर्जा घनत्व: लेज़र किरणों में असाधारण रूप से उच्च चमक और ऊर्जा घनत्व होता है, जिससे वे एक छोटे से क्षेत्र में तीव्र शक्ति को केंद्रित कर सकते हैं। साधारण प्रकाश, दृश्यमान होते हुए भी, काफी कम चमक और ऊर्जा सांद्रता वाला होता है। लेज़रों के उच्च ऊर्जा उत्पादन के कारण, औद्योगिक जल शीतलन यंत्र जैसे प्रभावी शीतलन समाधान, स्थिर संचालन बनाए रखने और अति ताप को रोकने के लिए आवश्यक हैं।

3. दिशात्मकता: लेज़र किरणें अत्यधिक समानांतर रूप से प्रसारित हो सकती हैं, और उनका विचलन कोण छोटा होता है। यह लेज़रों को सटीक अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाता है। दूसरी ओर, साधारण प्रकाश कई दिशाओं में विकीर्ण होता है, जिससे महत्वपूर्ण फैलाव होता है।

4. संसक्तता: लेज़र प्रकाश अत्यधिक संसक्त होता है, अर्थात इसकी तरंगों की आवृत्ति, कला और संचरण दिशा एक समान होती है। यह संसक्तता होलोग्राफी और फाइबर ऑप्टिक संचार जैसे अनुप्रयोगों को संभव बनाती है। साधारण प्रकाश में यह संसक्तता नहीं होती, क्योंकि इसकी तरंगें यादृच्छिक कलाएँ और दिशाएँ प्रदर्शित करती हैं।

लेज़र प्रकाश कैसे उत्पन्न होता है

लेज़र उत्पादन की प्रक्रिया उत्तेजित उत्सर्जन के सिद्धांत पर आधारित है। इसमें निम्नलिखित चरण शामिल हैं:

1. ऊर्जा उत्तेजना: लेजर माध्यम (जैसे गैस, ठोस या अर्धचालक) में परमाणु या अणु बाहरी ऊर्जा को अवशोषित करते हैं, जिससे इलेक्ट्रॉन उच्च ऊर्जा अवस्था में परिवर्तित हो जाते हैं।

2. जनसंख्या व्युत्क्रमण: एक ऐसी स्थिति प्राप्त होती है, जहां कम ऊर्जा अवस्था की तुलना में उत्तेजित अवस्था में अधिक कण मौजूद होते हैं, जिससे जनसंख्या व्युत्क्रमण पैदा होता है - जो लेजर क्रिया के लिए एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है।

3. उत्तेजित उत्सर्जन: जब एक उत्तेजित परमाणु एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के आने वाले फोटॉन का सामना करता है, तो यह एक समान फोटॉन उत्सर्जित करता है, जिससे प्रकाश का प्रवर्धन होता है।

4. ऑप्टिकल अनुनाद और प्रवर्धन: उत्सर्जित फोटॉन एक ऑप्टिकल अनुनादक (दर्पण की एक जोड़ी) के भीतर परावर्तित होते हैं, और अधिक फोटॉन उत्तेजित होने पर लगातार प्रवर्धित होते रहते हैं।

5. लेज़र बीम आउटपुट: एक बार जब ऊर्जा एक महत्वपूर्ण सीमा तक पहुँच जाती है, तो एक सुसंगत, उच्च दिशात्मक लेज़र बीम आंशिक रूप से परावर्तक दर्पण के माध्यम से उत्सर्जित होती है, जो अनुप्रयोग के लिए तैयार होती है। चूँकि लेज़र उच्च तापमान पर काम करते हैं, इसलिए एक औद्योगिक चिलर को एकीकृत करने से तापमान को नियंत्रित करने, लेज़र के निरंतर प्रदर्शन को सुनिश्चित करने और उपकरण के जीवनकाल को बढ़ाने में मदद मिलती है।

निष्कर्षतः, लेज़र प्रकाश अपने अद्वितीय गुणों: एकवर्णता, उच्च ऊर्जा घनत्व, उत्कृष्ट दिशात्मकता और संसक्ति के कारण सामान्य प्रकाश से अलग है। लेज़र उत्पादन की सटीक प्रक्रिया औद्योगिक प्रसंस्करण, चिकित्सा शल्य चिकित्सा और प्रकाशीय संचार जैसे अत्याधुनिक क्षेत्रों में इसके व्यापक उपयोग को संभव बनाती है। लेज़र प्रणाली की दक्षता और दीर्घायु को अनुकूलित करने के लिए, एक विश्वसनीय वाटर चिलर का उपयोग तापीय स्थिरता के प्रबंधन में एक महत्वपूर्ण कारक है।