تفاوت لیزر با نور معمولی

تفاوت لیزر با نور معمولی چیست؟

نور خورشید، شمع‌ها و لامپ‌ها دنیای ما را روشن می‌کنند. نور معمولی و نور لیزر هم باعث روشنایی می‌شوند، اما با هم تفاوت‌هایی دارند.

آنها از سه جنبه متفاوت هستند: از نظر رنگ، هم‌فاز بودن طول موج و نحوه انتشار.

رنگ:

نور سفید ترکیبی است از رنگ‌های مختلف که هر کدام طول موج متفاوتی دارند، اما نور لیزر فقط یک رنگ دارد و همه طول موج‌های آن یکسان هستند. رنگ نور لیزر به ماده‌ای که در آن استفاده می‌شود بستگی دارد. به این ماده، ماده فعال گفته می‌شود. مثلاً نور لیزر یاقوت رنگ قرمز دارد چون ماده فعال آن یاقوت است که خود رنگش قرمز است.

هم‌فاز بودن طول موج:

در نور معمولی، شکل‌ أمواج مختلف با هم هماهنگ نیستند. امواج به سمت بالا و پایین حرکت می‌کنند ولی هیچ‌گاه هم‌راستا نیستند. اما در نور لیزر، تمام امواج هم‌راستا و هماهنگ هستند. این ویژگی نور لیزر را قوی‌تر می‌کند و به همین دلیل می‌تواند مسافت بیشتری را بدون اینکه کم نور شود، طی کند.

نحوه انتشار:

نور معمولی از منبع استاندارد نور خارج می‌شود و به تدریج از هم فاصله می‌گیرد. به همین دلیل، حتی قوی‌ترین نوع نور معمولی هم وقتی منتشر می‌شود پخش و کمرنگ می‌شود. اما امواج نور لیزر پخش نمی‌شوند و به صورت موازی حرکت می‌کنند. حتی اگر این امواج به ماه برسند و برگردند، فاصله بین آنها ثابت می‌ماند. این سه ویژگی لیزر یعنی رنگ، هم‌فاز بودن و نحوه انتشار، باعث می‌شود که لیزر بسیار قوی و کارآمد باشد.

نور لیزر کاملاً موازی و در یک خط راست است. لیزر می‌تواند در نازک‌ترین حالت هم متمرکز شود. در نقطه تمرکز نور لیزر، انرژی به قدری بالا می‌رود که می‌توانید با آن مواد را برش داده یا حکاکی کنید.

جالب است که از این ویژگی نور لیزر می‌توان برای روشنایی و دیدن جزئیات ریز استفاده کرد. این ویژگی همچنین در دستگاه‌های جراحی هم کاربرد دارد.

زمانی که از یک نوع لیزر قوی استفاده می‌شود، نوری که از آن ساطع می‌شود، شدت بیشتری ندارد و بیشتر شبیه نور یک چراغ خیابانی است.

اما این نور به دلیل اینکه به صورت صاف و موازی تابیده می‌شود، می‌تواند مواد را حکاکی یا برش دهد. اتم‌ها و مولکول‌ها به طور معمول در زمان‌ها و جهات مختلف به نور برخورد می‌کنند. تمام نور تولید شده از منابع نوری معمولی، مانند لامپ، شمع و خورشید هم از همین طریق ایجاد می‌شود.

تفاوت پرتو لیزر با نور معمولی

پرتو لیزر چهار خاصیت مهم دارد: شدت بالا، مستقیم بودن، تکفامی و همدوسی.

لیزرها در انواع مختلفی وجود دارند. بعضی فکر می‌کنند پرتو لیزر مانند اشعه ایکس، گاما، ماوراء بنفش (UV) و مادون قرمز (IR)، در یک نقطه مشخص از طیف الکترومغناطیسی قرار دارد. ولی در واقع، پرتو لیزر می‌تواند فرکانس‌های مختلفی از این طیف را شامل شود، با این تفاوت که دارای ویژگی‌هایی مثل تکفامی، همدوسی و شدت بالاست.

تولید پرتو لیزری با فرکانس‌های دلخواه، چالشی بزرگ است. مشکلی که در تابش لیزر وجود دارد، این است که لیزرها به تنهایی نمی‌توانند طول موج‌های مختلفی را تنظیم کنند. بنابراین، برای پوشش کامل طیف نوری، به ابزارهای متعدد و جداگانه نیاز داریم.

نمونه‌هایی از لیزرهای متداول

• لیزرهای مادون قرمز (IR) که طول موج‌های آنها بین 2 تا 10 میکرومتر است: یعنی لیزر مونوکسید کربن (CO)، لیزر دی‌اکسید کربن (CO2) و لیزرهای بلورهای هالید قلیایی. همچنین، ابزارهای دیودی تابشی در طول موج 1.06 میکرومتر تولید می‌شوند و لیزرهای الکساندریت یا دیودهای مخابراتی قابل تنظیم نیز در این محدوده قرار دارند. (طول موج از 2000 نانومتر تا 700 نانومتر)
• لیزرهای محدوده نامرئی (400 تا 700 نانومتر): مثل لیزرهای آرگون، کریپتون و لیزر هلیوم-نئون، لیزرهای رنگی و لیزر تیتانیوم-یاقوت کبود.
• لیزرهای محدوده ماوراء بنفش (200 تا 400 نانومتر): شامل لیزرهای اگزایمر (لیزر هالید گاز نادر)، نیتروژن، لیزرهای رنگی با فرکانس دو برابر شده و لیزرهایی با فرکانس‌های چند برابر شده.