0
0
స్మితా హరిదాస్
HSST ఫిజిక్స్
GHSS అనవూర్, తిరువనంతపురం
లేజర్ నక్షత్రం
సాధారణ కాంతి నుండి లేజర్ని ఏది భిన్నంగా చేస్తుంది? లేజర్ గురించి వివరంగా చదువుకుందాం.. స్మితా హరిదాస్ రాశారు…
లేజర్ అనే పదం చాలా సుపరిచితం. కొన్ని కళ్లు చెదిరే ప్రదర్శనల్లో రంగురంగుల లేజర్ వెలుగులు చూడలేదా? ఇది లేజర్ల నుండి వస్తుంది. మీరు సూపర్ మార్కెట్ నుండి ఏదైనా కొని బిల్లు కోసం నిలబడినప్పుడు, కౌంటర్లో ఉన్న వ్యక్తి ప్రతి వస్తువుపై ముద్రించిన బార్కోడ్పై లైట్ వెలిగించడం మీకు కనిపించలేదా? ఈ కాంతి కూడా లేజర్. బార్కోడ్ స్కానర్ల నుండి సినిమా థియేటర్ ప్రొజెక్టర్ల వరకు అన్నింటిలోనూ లేజర్లు నేడు ప్రధానమైనవి. ఆసుపత్రుల్లో కంటికి శస్త్ర చికిత్స చేసేందుకు లేజర్లను ఉపయోగిస్తారు. నేడు ఏ పరిశోధన మరియు సాంకేతిక రంగం లేజర్లను నివారించలేము.
లేజర్ అంటే ఏమిటి?
సాధారణ కాంతి నుండి లేజర్ని ఏది భిన్నంగా చేస్తుంది?
లేజర్ అనేది స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ ఆఫ్ రేడియేషన్ బై లైట్ యాంప్లిఫికేషన్ యొక్క సంక్షిప్త రూపం . మన చుట్టూ కనిపించే కాంతికి భిన్నంగా లేజర్ను తయారు చేసే మూడు లక్షణాలు ఉన్నాయి.
మొదటి ప్రయోజనం ఏమిటంటే లేజర్ కిరణాలు ఒకే రంగును ఉత్పత్తి చేస్తాయి. అంటే, లేజర్ కాంతి ఏకవర్ణ. ఇది ఒక ప్రిజం ద్వారా పంపినట్లయితే, అది అనేక రంగులుగా మారదు. దీని కాంతి తరంగాలు అన్నీ ఒకే తరంగదైర్ఘ్యం కలిగి ఉంటాయి.
పొందిక అనేది లేజర్ల తదుపరి ఆస్తి. ఇది ఏమిటో ఒక ఉదాహరణతో ఉదహరిద్దాం. రద్దీగా ఉండే కూడలిలో మీరు ఏమి చూస్తారు? వివిధ రకాల దుస్తులు ధరించి ప్రజలు వివిధ ప్రాంతాలకు వెళతారు. సాధారణ కాంతి వనరులు ఇలా ఉంటాయి. అవి వెలువరించే కాంతి కణాలు అన్ని దిశల్లోకి వెళ్తాయి. వారి మధ్య ఎలాంటి మ్యాచ్ ఉండదు.
లేజర్ కాంతి, మరోవైపు, సైన్యం కవాతులా ఉంది. లేజర్ లైట్లోని ప్రతి కాంతి కణం ఒకే యూనిఫాంలో సైనికుల వలె, ఒకే దిశలో వరుసలో, చేతులు మరియు కాళ్ళను ఒకే క్రమంలో కదుపుతుంది. అందుకే లేజర్ కాంతి వ్యాపించదు.
ఈ గుణము నుండి, ఒక కోణంలో, మూడవ గుణము ఉద్భవించింది. ఆ గుణమే తీవ్రత. AK 47 తుపాకీ నుండి బుల్లెట్ల మాదిరిగానే ఫోటాన్లు నిరంతరం ఒకే ప్రదేశాన్ని తాకడం వలన లేజర్ కిరణాలు చాలా తీవ్రంగా ఉంటాయి. లేజర్ ఇన్ఫ్రారెడ్ కిరణాలను విడుదల చేస్తే, అవి ఉష్ణ కిరణాలు, అవి పడే ఉపరితలం భయంకరంగా వేడిగా మారుతుంది. తీవ్రత చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, ఉపరితలం కరిగిపోతుంది.
ఇది చాలా త్వరగా జరుగుతుంది, వేడి యొక్క అద్భుతమైన కండక్టర్లైన లోహాలు కూడా ఈ విధంగా కరిగిపోతాయి. కాబట్టి ఇన్ఫ్రారెడ్ లేజర్లను మెటల్ పొరలను కత్తిరించడానికి మరియు వాటిలో రంధ్రాలు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇనుప పుంజం క్షిపణుల వెలుపలి భాగంలో రంధ్రాలను సృష్టించడానికి అనేక లేజర్లను ఉపయోగించడం ద్వారా పనిచేస్తుంది, ఇది ఘర్షణను పెంచుతుంది మరియు గాలిని వేడి చేస్తుంది, దీని వలన క్షిపణులు విరిగిపోతాయి.
1917లో ఐన్స్టీన్ ముందుకు తెచ్చిన ఉద్దీపన ఉద్గారాల దృగ్విషయం ఆధారంగా లేజర్లు పనిచేస్తాయి.
ఇది ఏమిటో అర్థం చేసుకోవడానికి ప్రయత్నిద్దాం.
అణువులలో శక్తి స్థాయిలు నిచ్చెనల వంటివి. ఎలక్ట్రాన్లు దిగువ దశ నుండి పై దశకు లేదా వైస్ వెర్సాకు మాత్రమే కదలగలవు. రెండు మెట్ల మధ్య నిలబడలేడు.
ఈ అణువులు మరియు కాంతి మధ్య మూడు రకాల కార్యకలాపాలు జరుగుతాయి.
మొదట, ఫోటాన్లను గ్రహించడం ద్వారా పరమాణువులు అత్యల్ప శక్తి స్థితి లేదా భూమి స్థితి నుండి అధిక శక్తి స్థితికి లేదా ఉత్తేజిత స్థితికి వెళ్ళవచ్చు. గ్రహించిన ఫోటాన్ యొక్క శక్తి భూమి స్థితి మరియు ఉత్తేజిత స్థితి మధ్య వ్యత్యాసానికి సమానంగా ఉంటే మాత్రమే ఇది జరుగుతుంది. ఇలా శక్తిని గ్రహించడాన్ని స్టిమ్యులేటెడ్ అబ్సార్ప్షన్ అంటారు.
విశ్వంలోని అన్ని పదార్థం దాని అత్యల్ప శక్తి స్థాయికి చేరుకోవడానికి ప్రయత్నిస్తుంది. అందువల్ల, అణువు ఎక్కువ కాలం ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉండదు. కొంత సమయం తరువాత, అది స్వయంచాలకంగా గ్రౌండ్ స్థితికి వస్తుంది. అదనపు శక్తి కాంతి కణాలుగా విడుదలవుతుంది. ఇది సహజంగా సంభవిస్తుంది కాబట్టి, దీనిని స్పాంటేనియస్ ఎమిషన్ లేదా నేచురల్ ఎమిషన్ అంటారు. మన చుట్టూ ఉన్న అన్ని కాంతి వనరులు ఆకస్మిక ఉద్గారాల ద్వారా కాంతిని విడుదల చేస్తాయి.
ఇక్కడ, అన్ని ఉత్తేజిత పరమాణువులు ఒకే సమయంలో లేదా ఒకే దిశలో కాంతి కణాలను విడుదల చేయవు. అవి వేర్వేరు దిశల్లో మరియు వేర్వేరు సమయాల్లో బయటకు వస్తాయి. అందువలన, ఫలితంగా కాంతి తక్కువ తీవ్రత ఉంటుంది.
ఇప్పుడు, ఆకస్మిక ఉద్గారం జరగడానికి ముందు, అదే శక్తితో కూడిన మరొక ఫోటాన్ ఉత్తేజిత పరమాణువుకు చాలా దగ్గరగా వచ్చిందనుకుందాం. ఫోటాన్ యొక్క విద్యుదయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉత్తేజిత పరమాణువు తక్షణమే అదనపు శక్తిని కాంతి కణంగా విడుదల చేస్తుంది. ఈ దృగ్విషయాన్ని ఉద్దీపన ఉద్గారం అంటారు. ఈ విధంగా విడుదలయ్యే కాంతి కణం మొదటిదాని కంటే రెట్టింపు అవుతుంది. వేవ్ లెంగ్త్ మరియు డైరెక్షన్ అన్నీ ఒకటే!
ఈ కవలలు ఉత్తేజిత స్థితిలో మరో రెండు పరమాణువులను కలిస్తే?
వీటిలో ప్రతి ఒక్కటి తనలాగే మరొక ఫోటాన్ను సృష్టిస్తుంది. అందువలన, నాలుగు ఒకేలా ఫోటాన్లు ఉంటాయి. ఈ నలుగురు వ్యక్తులు ఎనిమిది మందిని చేయడానికి మరో నలుగురు ఒకేలాంటి వ్యక్తులను సృష్టించారు. 8 సార్లు 16, 16 సార్లు 32, 32 సార్లు 64 చాలా త్వరగా వందల వేల ఒకేలా ఫోటాన్లను సృష్టిస్తుంది.
అయితే, ఇక్కడ ఒక సమస్య ఉంది. ప్రేరేపిత ఉద్గారాలు జరుగుతున్నందున, ఉద్దీపన శోషణ కూడా అదే సమయంలో జరుగుతుంది. తక్కువ శక్తి స్థితిలో పరమాణువుల సంఖ్య ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే, శోషించబడిన ఫోటాన్ల సంఖ్య అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల, కాంతి మూలం నుండి విడుదలయ్యే కాంతిలో ఒక మిలియన్ వంతు మాత్రమే ఉద్గార ఉద్గారాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది.
ఉద్దీపన ఉద్గారాలు సంభవించడానికి ఏకైక మార్గం భూమి స్థితిలో ఉన్నన్ని అణువులను ఉత్తేజిత స్థితిలో కలిగి ఉండటం. ఈ పరిస్థితిని జనాభా విలోమం అంటారు . మన దేశంలో పేదల సంఖ్య కంటే ధనవంతుల సంఖ్య ఎక్కువగా ఉండటం వల్ల ఇలాంటి పరిస్థితి సాధారణంగా ఎప్పుడూ జరగదు.
N2 = N1 ఎక్స్ప్(-E/(kT)) అణువులలోని ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్ బోల్ట్జ్మాన్ సమీకరణం ద్వారా నిర్వహించబడుతుంది కాబట్టి, ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ఉష్ణ సమతుల్యతలోని గ్రౌండ్ స్టేట్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్యను ఎప్పటికీ మించదు.
దీని కారణంగా, ఉత్తేజిత ఉద్గార దృగ్విషయం యొక్క ఐన్స్టీన్ యొక్క సైద్ధాంతిక ప్రదర్శన మరియు మొదటి లేజర్ నిర్మాణం మధ్య 43 సంవత్సరాల విరామం ఉంది. నిజానికి లేజర్ జనాభా విలోమ దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించుకునే మొదటి పరికరం కాదు; మాసర్ ఉంది. దీని పూర్తి రూపం మైక్రోవేవ్ యాంప్లిఫికేషన్ బై స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ ఆఫ్ రేడియేషన్ .
మాసర్
1954లో, కొలంబియా యూనివర్శిటీలో ప్రొఫెసర్ అయిన చార్లెస్ టౌన్స్, అమ్మోనియాలో జనాభా విలోమం మరియు తద్వారా మైక్రోవేవ్ల విస్తరణ సాధ్యమవుతుందని నిరూపిస్తూ మేజర్ను నిర్మించారు. అమ్మోనియా మేజర్ యొక్క తరంగదైర్ఘ్యం 5 సెం.మీ
అమ్మోనియా అణువు బరువైన నైట్రోజన్ పరమాణువు చుట్టూ తనను తాను తిప్పుకోగలదు. సాధారణంగా, అణువు ఏ దిశలో తిరిగినా దాని వల్ల వచ్చే గతి శక్తి ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అయితే, ఈ మలుపు మాగ్నెటోస్పియర్లో సంభవిస్తే, కథ మారుతుంది. ఛార్జ్ చేయబడిన కణాలు పరమాణువుల లోపల ఉంటాయి, కాబట్టి మాగ్నెటోస్పియర్ లోపల, ఎడమవైపుకు తిరుగుతున్న అమ్మోనియా అణువు కుడివైపుకు తిప్పడానికి శక్తిని కలిగి ఉండదు. ఇవి రెండు శక్తి స్థాయిలుగా మారతాయి. ఒకటి తక్కువ శక్తి మరియు మరొకటి ఎక్కువ. సహజంగానే, ప్రకృతి నియమాల ప్రకారం, అమ్మోనియా అణువులు తక్కువ శక్తి యొక్క దిశను ఎంచుకుంటాయి. ఈ శక్తి స్థాయిల మధ్య వ్యత్యాసం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలానికి అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది. తక్కువ శక్తి స్థితిని గ్రౌండ్ స్టేట్గా మరియు అధిక శక్తి స్థితిని ఉత్తేజిత స్థితిగా ఉపయోగించడం ద్వారా చార్లెస్ టౌన్స్ మాసర్ నిర్మించబడింది.
చాలా తక్కువ ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, మేజర్ చాలా తక్కువ సమయం మాత్రమే పనిచేయగల ప్రతికూలత కారణంగా పెద్దగా ఉపయోగపడలేదు. లేజర్ రాకతో మేజర్ మర్చిపోయారు. అయితే, కొన్ని సంవత్సరాల క్రితం, డైమండ్లో చిక్కుకున్న నత్రజని అణువులను ఉపయోగించి వాతావరణ ఉష్ణోగ్రత వద్ద మేజర్లను తయారు చేయవచ్చని చూపించిన తర్వాత పరిశోధనా రంగంలో మేజర్లపై ఆసక్తి పునరుద్ధరించబడింది. ఎందుకంటే న్యూక్లియర్ మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ (NMR) యొక్క దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగించే సాధనాలు మరియు పరిశోధనలలో మేజర్కు గొప్ప సామర్థ్యం ఉంది .
లేజర్ పుట్టుక
వెలుగులో అలాంటి అవకాశాలను ఎలా అమలు చేయాలో తెలుసుకోవడానికి మరో ఆరేళ్లు పట్టింది. 1960లో థియోడర్ మెయిన్మన్ అనే శాస్త్రవేత్త మొదటి లేజర్ను తయారుచేశాడు.
మెయిన్మాన్ మరియు అతని సహచరులు రూబీ క్రిస్టల్లోని కొన్ని అల్యూమినియం అయాన్లను క్రోమియం అయాన్లతో భర్తీ చేయడం ద్వారా మరియు క్రోమియం అయాన్ల యొక్క మూడు శక్తి స్థాయిలను ఉపయోగించడం ద్వారా రూబీ లేజర్ను తయారు చేశారు.
ఈ మూడు శక్తి స్థాయిలను గ్రౌండ్ లెవెల్, పంప్ లెవెల్ మరియు మెటా స్టేబుల్ లెవెల్ అంటారు.
ఇటువంటి లేజర్లు టాయిలెట్ ఫ్లష్ ఎలా పనిచేస్తుందో అదే విధంగా పని చేస్తాయి. కాబట్టి దానిని ముందుగా పరిశీలిద్దాం. బావిలోంచి నీళ్ళు పోసి ముందుగా మా ఇంటి పైకి తెస్తారు. ట్యాంక్ నుండి నీరు పైపు ద్వారా టాయిలెట్ ఫ్లష్ యొక్క చిన్న ట్యాంక్లోకి ప్రవహిస్తుంది. ఫ్లష్ యొక్క హ్యాండిల్ను తిప్పినప్పుడు, ఫ్లష్ ట్యాంక్లోని నీరు ఒక్కసారిగా క్రిందికి పోతుంది.
ఇక్కడ, బావిని నేల స్థాయిగా మరియు పంపింగ్ ట్యాంక్ను పంపు స్థాయిగా పరిగణించండి మరియు ఫ్లష్ ట్యాంక్ మెటాస్టేబుల్ స్థాయి. ఫ్లష్ ట్యాంక్ ప్రత్యేకత ఏమిటి? కొద్ది మొత్తంలో నీటిని నిల్వ చేసిన తర్వాత, మీరు హ్యాండిల్ను తిప్పినప్పుడు, నీరు ఒకేసారి బయటకు వస్తుంది. మెటా స్టేబుల్ని లెవలింగ్ చేయడానికి కూడా అదే జరుగుతుంది!
జినాన్ ఫ్లాష్ ల్యాంప్ తీవ్రమైన తెల్లని కాంతిని విడుదల చేసినప్పుడు, రూబీ క్రిస్టల్కు కృత్రిమంగా జోడించిన క్రోమియం అయాన్లు నిర్దిష్ట తరంగదైర్ఘ్యాల ఫోటాన్లను గ్రహించి పంపు స్థాయికి వెళ్తాయి. ఇది స్థిరమైన శక్తి స్థాయి కాదు. కాబట్టి అవి కొంచెం తక్కువ శక్తితో మన ఫ్లష్ ట్యాంక్ను పోలి ఉండే మెటాస్టేబుల్ స్థాయికి చాలా త్వరగా వస్తాయి. ఈ శక్తి స్థాయి యొక్క ఆయుర్దాయం పంపు స్థాయి కంటే ఎక్కువ. కాబట్టి అయాన్లు ఈ స్థితిలో కొంతకాలం ఉండగలవు.
ఈ విధంగా, మెటాస్టేబుల్ స్థాయికి చేరుకున్న అయాన్ల సంఖ్య భూమి స్థాయి కంటే ఎక్కువగా ఉంటే, జనాభా విలోమం ఏర్పడుతుంది. ఆకస్మిక ఉద్గారాలు ప్రారంభించడానికి పట్టే సమయానికి ముందే ఇది జరిగితే, క్రిస్టల్ గుండా వెళుతున్న ఫోటాన్ ఉత్తేజిత ఉద్గారాలను ప్రేరేపిస్తుంది. మెటాస్టేబుల్ స్థాయిలో ఉన్న అన్ని పరమాణువులు ఒకే ఫోటాన్ను విడుదల చేస్తాయి మరియు భూమి స్థితికి తిరిగి వస్తాయి, వరుసగా ఆగిపోయిన చక్రాలలో ఒకటి తదుపరి దాని నుండి బయటకు నెట్టివేయబడినట్లుగా, అన్ని చక్రాలు దొర్లిపోతాయి.
వారు మళ్లీ పాత వస్తువులను తిరిగి తీసుకువస్తారు. రూబీ లేజర్ ఈ విధంగా పనిచేస్తుంది. ఇది పునరావృతం కావడానికి సమయం పడుతుంది కాబట్టి, రూబీ లేజర్ నిరంతరం విడుదల చేయబడదు, కానీ పప్పులలో.
మూడు స్థాయిలు మాత్రమే ఉన్న అన్ని లేజర్లు ఈ సమస్యను కలిగి ఉంటాయి. మొదట, 50 శాతం కంటే ఎక్కువ అణువులు లేదా అయాన్లను మెటాస్టేబుల్ స్థితికి తీసుకురావాలి. అది అయిపోతే? మెటాస్టేబుల్ స్థాయిలో అయాన్ల సంఖ్య 50 శాతం కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు లేజర్ పని చేయడం ప్రారంభించి ఆగిపోతుంది. అందువల్ల, అటువంటి లేజర్లు లేజర్ కిరణాలను పప్పులుగా మాత్రమే విడుదల చేయగలవు.
మెటాస్టేబుల్ లెవెల్ మరియు గ్రౌండ్ లెవెల్ మధ్య చాలా తక్కువ జీవితకాలం ఉన్న స్థాయి ఉంటే, ఈ స్థాయిని భూమి స్థాయికి బదులుగా ఉద్దీపన ఉద్గారాల కోసం తక్కువ శక్తి స్థాయిగా ఉపయోగించవచ్చు. అయాన్లు కూడా ఈ స్థాయి నుండి భూమి స్థాయికి చాలా త్వరగా వెళతాయి కాబట్టి, జనాభా విలోమం నిరంతరంగా ఉంటుంది మరియు లేజర్ పుంజం నిరంతరం విడుదలవుతుంది.
జనాభా విలోమం జరిగే పదార్థాన్ని క్రియాశీల మాధ్యమం అంటారు. పంపింగ్ కోసం శక్తిని అందించేది పంపు మూలం అంటారు! దీనికి అదనంగా రెసొనేటర్ ఉంటేనే లేజర్ పని చేస్తుంది. ఇవి రెండు సమాంతర అద్దాలు. వీటి మధ్య క్రియాశీల మాధ్యమం యొక్క స్థానం ఉంది.
ఇంతకుముందు, సౌలభ్యం కోసం, జనాభా విలోమం మెటాస్టేబుల్ స్థాయిలో జరిగిన తర్వాత, అక్కడ ఫోటాన్ వస్తుంది. ఈ ఫోటాన్ ఎక్కడ నుండి వస్తుంది?
ఇది బయటి నుండి పంపబడదు, కానీ కొన్ని అరుదైన అయాన్లు సహజంగా కొద్దిగా ముందుగానే విడుదలవుతాయి, మాతృభాషలో, పండనివి – ఇవి ఉద్దీపన ఉద్గారాలకు కారణమయ్యే విత్తన ఫోటాన్లు.
ఉదాహరణకు, జనాభా విలోమం సంభవించిన మెటాస్టేబుల్ స్థాయిలో వెయ్యి అయాన్లు ఉన్నాయని అనుకుందాం. వీటిలో ఐదు ఆకస్మిక ఉద్గారాల ద్వారా ఫోటాన్లను విడుదల చేశాయని భావించండి. ఈ ఐదు ఐదు దిశలలో కదులుతాయి. కిరణాలు సహజంగా ఐదు దిక్కులకూ వెదజల్లాయి కదా? దీన్ని నివారించడమే రెసొనేటర్. క్రియాశీల మాధ్యమం యొక్క పొడవు పొడవుగా ఉంటుంది మరియు బరువు చాలా తక్కువగా ఉంటుంది. దీని కారణంగా, ప్రక్కకు వెళ్ళే ఫోటాన్లు ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా ఎక్కువ ఫోటాన్లను ఉత్పత్తి చేయకుండా తప్పించుకుంటాయి.
పొడవాటి వైపుకు సమాంతరంగా సమలేఖనం చేయబడిన అద్దాల మధ్య, అక్షం వెంబడి లేదా అక్షానికి సమాంతరంగా ప్రయాణించే ఫోటాన్లు అద్దాలను తాకి, ఉత్తేజిత ఉద్గారాలను కొనసాగిస్తూ క్రియాశీల మాధ్యమంలోకి తిరిగి ప్రతిబింబిస్తాయి. దీనిని ఆప్టికల్ ఫీడ్బ్యాక్ అంటారు. అద్దాలలో ఒకటి దాదాపు 100 శాతం రిఫ్లెక్టివ్గా ఉంటుంది మరియు మరొకటి కొంచెం తక్కువ రిఫ్లెక్టివ్గా ఉంటుంది. లేజర్ పుంజం తక్కువ ప్రతిబింబ అద్దం ద్వారా నిష్క్రమిస్తుంది.https://www.youtube.com/embed/R_QOWbkc7UI?si=O3M0V6DsBQqi3eiC
లేజర్లు సాధారణంగా చాలా అసమర్థంగా ఉంటాయి. అధిక-శక్తి లేజర్లలో, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్లు మాత్రమే ఇన్పుట్ శక్తిని పది శాతం కంటే ఎక్కువ కాంతిగా మార్చగలవు. రూబీ లేజర్ యొక్క సామర్థ్యం 0.1 శాతం మాత్రమే.
లేజర్ డయోడ్లు
దీనికి మినహాయింపు లేజర్ డయోడ్లు. లేజర్ డయోడ్ల సామర్థ్యం దాదాపు ఎనభై శాతం! PN జంక్షన్ డయోడ్ యొక్క P వైపు ఉన్న వాలెన్స్ బ్యాండ్లోని రంధ్రాల శక్తి N వైపున ఉన్న కండక్షన్ బ్యాండ్లోని ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ల శక్తి కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. PN జంక్షన్ యొక్క P-వైపు బ్యాటరీ యొక్క పాజిటివ్కి మరియు N-వైపు బ్యాటరీ యొక్క నెగటివ్కి కనెక్ట్ చేయబడినప్పుడు, N-వైపు ఎలక్ట్రాన్లు సానుకూల P-వైపుకి వెళ్లి, వాలెన్స్లోని రంధ్రంలో కలుస్తాయి. బ్యాండ్. ఉచిత ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అదనపు శక్తి ఫోటాన్ల రూపంలో విడుదల అవుతుంది. ఈ విధంగా LED లు మరియు లేజర్ డయోడ్లలో కాంతి ఉత్పత్తి అవుతుంది. అయినప్పటికీ, LED ల రూపకల్పన రెసొనేటర్ను తొలగించడం ద్వారా గరిష్ట కాంతిని విడుదల చేస్తుంది, కాబట్టి ఆకస్మిక ఉద్గారాలు జరగవు. లేజర్ డయోడ్ రూపకల్పనలో రెసొనేటర్ ఉంటుంది, కాబట్టి దీనిని స్టిమ్యులేటెడ్ ఎమిషన్ అని కూడా అంటారు.
తక్కువ పవర్ సెమీకండక్టర్ లేజర్లను లేజర్ పాయింటర్లు, బార్ కోడ్ రీడర్లు, లేజర్ ప్రింటర్లు, CD ప్లేయర్లు మరియు లేజర్ షోలలో ఉపయోగిస్తారు.
ఇన్ఫ్రారెడ్ లేజర్లను పారిశ్రామిక అవసరాలకు ఉపయోగిస్తారు, అయితే అతినీలలోహిత లేజర్లను లాసిక్ శస్త్రచికిత్సకు ఉపయోగిస్తారు. UV ఫోటాన్లు ఎక్కువ శక్తిని కలిగి ఉన్నందున, అవి పిండిలో మామిడిని రాయి కదిలించినట్లుగా కణాలను కదిలించగలవు. ఈ అపారదర్శక కణాలను ఒక్కొక్కటిగా తొలగించడం ద్వారా కంటిశుక్లం తొలగించడం, కంటి లెన్స్ వక్రతను సర్దుబాటు చేయడం మొదలైనవి చేయవచ్చు.
రోజువారి పనులు
1917
ఆల్బర్ట్ ఐన్స్టీన్
1917లో ఐన్స్టీన్ ముందుకు తెచ్చిన ఉద్దీపన ఉద్గార దృగ్విషయం ఆధారంగా లేజర్లు పని చేస్తాయి .
1954
చార్లెస్ హెచ్. పట్టణాలు
అమ్మోనియాలో జనాభా విలోమం మరియు తద్వారా మైక్రోవేవ్ల విస్తరణ సాధ్యమవుతుందని నిరూపించారు మరియు మేజర్ను నిర్మించారు (రేడియేషన్ యొక్క ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా మైక్రోవేవ్ యాంప్లిఫికేషన్).
1960
థియోడర్ మెయిన్మాన్
శాస్త్రవేత్త థియోడర్ మెయిన్మాన్ మరియు అతని బృందం మొదటి లేజర్ను నిర్మించారు. (రూబీ లేజర్)
1962
రాబర్ట్ N. హాల్
మొదటి సెమీకండక్టర్ లేజర్ (గాలియం-ఆర్సెనైడ్ లేజర్) పుట్టుక.
1963
కుమార్ ఎన్. పటేల్
కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్ను అభివృద్ధి చేసింది; కటింగ్ మరియు వెల్డింగ్ సర్జరీలు మరియు లేజర్ స్కిన్ రీషేపింగ్ కోసం లేజర్ స్కాల్పెల్గా ఉపయోగించబడుతుంది.
