लेसर आणि सामान्य प्रकाशातील फरक समजून घेणे आणि लेसर कसे निर्माण होते

लेसर तंत्रज्ञानाने उत्पादनापासून ते आरोग्यसेवेपर्यंत विविध उद्योगांमध्ये क्रांती घडवून आणली आहे. पण लेसर प्रकाश सामान्य प्रकाशापेक्षा वेगळा कसा आहे? हा लेख लेसर निर्मितीच्या प्रमुख फरकांचा आणि मूलभूत प्रक्रियेचा शोध घेतो.

लेसर आणि सामान्य प्रकाशातील फरक

1. एकरंगीपणा: लेसर प्रकाशात उत्कृष्ट मोनोक्रोमॅटिकिटी असते, म्हणजेच त्यात एकल तरंगलांबी असते आणि त्याची वर्णक्रमीय रेषा अत्यंत अरुंद असते. याउलट, सामान्य प्रकाश हा अनेक तरंगलांबींचे मिश्रण असतो, ज्यामुळे एक विस्तृत स्पेक्ट्रम तयार होतो.

2. चमक आणि ऊर्जा घनता: लेसर किरणांमध्ये अपवादात्मकपणे उच्च चमक आणि ऊर्जा घनता असते, ज्यामुळे ते एका लहान क्षेत्रात तीव्र शक्ती केंद्रित करू शकतात. सामान्य प्रकाश, जरी दृश्यमान असला तरी, त्याची चमक आणि ऊर्जा एकाग्रता लक्षणीयरीत्या कमी असते. लेसरच्या उच्च ऊर्जा उत्पादनामुळे, स्थिर ऑपरेशन राखण्यासाठी आणि जास्त गरम होण्यापासून रोखण्यासाठी औद्योगिक वॉटर चिलरसारखे प्रभावी शीतकरण उपाय आवश्यक आहेत.

3. दिशात्मकता: लेसर किरणे अत्यंत समांतर पद्धतीने प्रसारित होऊ शकतात, एक लहान विचलन कोन राखतात. यामुळे लेसर अचूक वापरासाठी आदर्श बनतात. दुसरीकडे, सामान्य प्रकाश अनेक दिशांना पसरतो, ज्यामुळे लक्षणीय विखुरणे होते.

4. सुसंगतता: लेसर प्रकाश अत्यंत सुसंगत असतो, म्हणजेच त्याच्या लाटांची वारंवारता, अवस्था आणि प्रसाराची दिशा एकसमान असते. या सुसंगततेमुळे होलोग्राफी आणि फायबर ऑप्टिक कम्युनिकेशन सारख्या अनुप्रयोगांना सक्षम केले जाते. सामान्य प्रकाशात ही सुसंगतता नसते, त्याच्या लाटा यादृच्छिक टप्प्याटप्प्याने आणि दिशानिर्देश प्रदर्शित करतात.

लेसर प्रकाश कसा निर्माण होतो

लेसर निर्मितीची प्रक्रिया उत्तेजित उत्सर्जनाच्या तत्त्वावर आधारित आहे. यात खालील पायऱ्यांचा समावेश आहे:

1. ऊर्जा उत्तेजना: लेसर माध्यमातील अणू किंवा रेणू (जसे की वायू, घन किंवा अर्धवाहक) बाह्य ऊर्जा शोषून घेतात, इलेक्ट्रॉनला उच्च ऊर्जा स्थितीत स्थानांतरित करतात.

2. लोकसंख्या उलथापालथ: अशी स्थिती साध्य होते जिथे कमी ऊर्जा अवस्थेपेक्षा उत्तेजित अवस्थेमध्ये जास्त कण असतात, ज्यामुळे लोकसंख्या उलटा निर्माण होतो - लेसर क्रियेसाठी ही एक महत्त्वाची आवश्यकता असते.

3. उत्तेजित उत्सर्जन: जेव्हा एखादा उत्तेजित अणू विशिष्ट तरंगलांबी असलेल्या येणाऱ्या फोटॉनला भेटतो तेव्हा तो एकसारखा फोटॉन सोडतो, ज्यामुळे प्रकाश वाढतो.

4. ऑप्टिकल रेझोनान्स आणि अॅम्प्लिफिकेशन: उत्सर्जित झालेले फोटॉन एका ऑप्टिकल रेझोनेटरमध्ये (आरशांची जोडी) परावर्तित होतात, अधिक फोटॉन उत्तेजित झाल्यावर ते सतत प्रबलित होतात.

5. लेसर बीम आउटपुट: एकदा ऊर्जा एका गंभीर उंबरठ्यावर पोहोचली की, अंशतः परावर्तित आरशाद्वारे एक सुसंगत, अत्यंत दिशात्मक लेसर किरण उत्सर्जित होतो, जो वापरण्यासाठी तयार असतो. लेसर उच्च तापमानावर काम करतात, ज्यामुळे एक औद्योगिक चिलर  तापमान नियंत्रित करण्यास मदत करते, सातत्यपूर्ण लेसर कामगिरी सुनिश्चित करते आणि उपकरणांचे आयुष्य वाढवते.

शेवटी, लेसर प्रकाश त्याच्या अद्वितीय गुणधर्मांमुळे सामान्य प्रकाशापेक्षा वेगळा आहे: एकरंगीपणा, उच्च ऊर्जा घनता, उत्कृष्ट दिशात्मकता आणि सुसंगतता. लेसर जनरेशनची अचूक यंत्रणा औद्योगिक प्रक्रिया, वैद्यकीय शस्त्रक्रिया आणि ऑप्टिकल कम्युनिकेशनसारख्या अत्याधुनिक क्षेत्रात त्याचा व्यापक वापर करण्यास सक्षम करते. लेसर सिस्टमची कार्यक्षमता आणि दीर्घायुष्य ऑप्टिमाइझ करण्यासाठी, थर्मल स्थिरता व्यवस्थापित करण्यासाठी विश्वासार्ह वॉटर चिलर लागू करणे हा एक महत्त्वाचा घटक आहे.