Видели когда-нибудь, как на концерте сквозь дым прорывается тонкий лазерный луч, и кажется, будто он разрезает воздух? А ведь тот же самый принцип работает в сканере на кассе, в плеере и даже в операционной.

Но почему этот крошечный пучок света кажется таким мощным? Давайте разберёмся, что стоит за этой «магией».

Что такое лазер на самом деле?

Начнём с интересного факта: слово «лазер» — это аббревиатура от Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, что в переводе значит «усиление света с помощью вынужденного излучения». Сложно? На деле всё проще: лазер — это особый вид света, который куда более мощный, точный и «организованный», чем обычный.

В отличие от фонарика или лампочки, лазерный свет:

Монохроматичен — имеет одну длину волны, то есть один цвет.

Когерентен — волны света синхронизированы и движутся «строем».

Направленный — свет идёт узким сфокусированным пучком.

Именно этот «трио-эффект» делает лазеры настолько универсальными и полезными. Но как же заставить свет вести себя так идеально?

Всё начинается с возбужденных атомов

В сердце любого лазера находится активная среда — газ, кристалл или полупроводник. Чтобы «запустить» процесс, в неё подают энергию: электричество, свет или химическую реакцию.

Атомы в обычном состоянии спокойны, но при «подпитке» они переходят в возбужденное, более энергичное состояние. Когда они возвращаются назад, к обычному уровню, они выпускают фотоны — мельчайшие частицы света.

Вынужденное излучение: свет копирует свет

Вот тут и начинается волшебство. Представьте: один фотон сталкивается с возбужденным атомом. Вместо того чтобы отскочить, он заставляет этот атом выпустить ещё один фотон — точь-в-точь такой же.

Теперь у нас два близнеца-фотона, летящих в одном направлении, с одинаковой длиной волны и фазой. Умножьте это на миллионы раз, и в зеркальной камере рождается мощный световой поток.

Один из зеркальных концов полностью отражает фотоны обратно, а другой пропускает их частично. Именно через него и выходит тот самый яркий и точный лазерный луч.

Финальные мысли

Итак, как же работает лазер? Всё сводится к хитрому приёму: возбуждённые атомы и «цепная реакция света» создают идеально выстроенный луч. Никакого хаоса, никакой рассеянности — только чистая точность.

От исправления зрения до передачи любимых фильмов по оптоволокну — лазеры стали незаменимыми помощниками современного мира. А ведь всё началось с понимания того, как можно «организовать» свет.