آشنایی با لیزر

نوشته : دکتر فرهاد توکلی

لیزر تنها منبع همدوس ساخته دست بشر می باشد که اول بار در سال 19۶0 توسط مایمن ( لیزر یاقوت) ساخته شد و با توجه به خصوصیات منحصر به فردی که دارد ،همواره مورد توجه بوده است . امروزه لیزرها تقریبا به تمامی قسمت های زندگی انسان راه یافته اند و  بطور کلی می توان گفت این نور جادویی که از لحاظ ماهیت شبیه همان نور معمولی می باشد ، انقلاب بزرگی را در عرصه علوم ، صنعت و پزشکی بوجود آورده است .

در هر خانه ای معمولا چندین لیزر وجود دارد که در دستگاه های مختلف مورد نیاز می باشد . مثلا دیسک درایورهای کامپیوترها ؛ VCD ، DVD Player و . . . از لیزر استفاده می کنند.

لیزرها درتنش زدایی فلزات سخت ، سوراخ کاری ، جوشکاری و برش کاری های سخت مثل برش کاری فولاد  کاربرد دارند .

مسافت یاب های لیزری با دقت بالا از دیگر کاربردهای لیزر می باشند . مثلا توسط نور لیزر به راحتی می توان ارتفاع ابرها ، نوع گازهای موجود در هوا ( تشخیص میزان آلودگی هوا) و دمای طبقات مختلف جو را اندازه گرفت .

لیزرها همچنین  در کشاورزی و آبیاری کاربرد دارند . . .

دقت بالا و ظرافت نور لیزر باعث شده کاربرد های نظامی فراوانی داشته باشد . تمام رادارهای نظامی با لیزر کار می کنند و می توانند شکل و نوع هواپیماها را تعیین کنند .

در بسیاری از قطعات هواپیماها و سفینه های فضایی نیز از لیزر استفاده می کنند .

امروزه در جهان بسیاری از عمل های جراحی را بوسیله لیزر انجام می دهند . چرا  که در پزشکی لیزرها به عنوان چاقوی جراحی بسیار ایمن مورد استفاده قرار می گیرند .  درمان سنگ کلیه ،‌ باز کردن عروق کرونر قلب ، درمان عیوب انکساری چشم نیز طرفداران زیادی دارد .

و . . .

با توجه به گستردگی فراوان لیزر و کاربردهای آن، ارائه درس لیزر در سطح کارشناسی رشته فیزیک بسیار لازم ؛ و ضروری است که این درس به صورت یک درس تخصصی الزامی ارائه شود و در صورت انتخابی بودن بگونه ای باشد که دانشجویان رشته فیزیک ( با هرگرایشی )  حتما در دوره کارشناسی این درس را بگذرانند .

دانشجویان با گذراندن این درس با اصول اولیه لیزر و فیزیک لیزر آشنا شده و انواع لیزرهای گازی ، ‌حالت جامد ، مایع و لیزرهای نیمه رسانا را به طور کلی می شناسند . همچنین باید با معادلات حاکم بر عملکرد لیزرها آشنایی پیدا کرده ، بتوانند آنها را حل کنند .

طبیعی است که با وجود این همه گستردگی ، نمی توان با یک درس همه جوانب لیزر را بررسی کرد ، ولی دانشجویان بایستی پس از گذراندن این درس یک دید کلی از لیزر بدست آورند تا بتوانند با دانستن این اصول اولیه خودشان این مبحث را با مطالعه کتاب های دیگر دنبال کنند .

در صورتی که دانشجویان بخواهند در گرایش اتمی - مولکولی ادامه تحصیل دهند این درس ،  پیش نیاز دروس لیزر کارشناسی ارشد محسوب می گردد .

در خاتمه لازم به ذکر است که امروزه پیشرفت ها ی لیزر به جایی رسیده که اگر دانشجویان در مورد لیزر بدانند ، مزیتی برای آنان محسوب نمی شود چون دانستن آن در سطح جهان عادی و ضروری است ولی ندانستن ویژگی های لیزر ، عیب بزرگی برای یک دانشجوی فیزیک محسوب می شود !