まず第一弾のレーザーについての説明しますね!
レーザーって何?
簡単なところから、、実はレーザーって頭文字からできているのですよ。
知ってました?
レーザーの名は、Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(輻射の誘導放出による光増幅)の頭字語から名付けられているのです。
さあ、明日はみんなに知ったかぶって言っちゃいましょう!(笑
そしてその原理を説明するならば誘導放出を説明しなければならず、これを説明すると光子を説明しないといけなくなります(汗)。つまり素粒子からフェルミ粒子だのボーズ粒子だの、、(大汗)、、かくしては素粒子物理学に突入してアインシュタインの光量子までいってしまう、、、(極汗)。
とてもではないが、ブログで書く量のものではないので、ごく簡単に“感じだけ”説明することにしますね。
でもね、簡単に説明するっていっても、、、、とっても複雑なので、、、、めんどくさい部分は括弧書きしますから、括弧の中は読み飛ばしてもOKです!
物質に光を照射した時に起こる現象として、吸収・自然放出・誘導放出があるのです。さあ、すでに難しい単語が並んできました。以下数行は読み飛ばしてもぜんぜんOKです。
「誘導放出とは、ある条件の物質(レーザー物質)にある条件の光(γ)を当てると(入射すると)、2γになって出てくる現象である。
この2γの光は、エネルギーが等しい(単色性)・位相がそろっている(コヒーレンス)・進行方向が同じ(高指向性)なので、繰り返し誘導放出をおこなえば強い光の束になる。」
こ、これがレーザーとなるわけです。。。
さらにめんどくさい論理的な話だと、、、(カッコ内読み飛ばしOK!w)
「ある条件の物質(レーザー物質)は、まず反転分布状態になれるエネルギー構造が必要である。通常の物質は、エネルギー状態の低い準位の電子密度が多いのです。
そして反転分布とは、エネルギー状態の低い準位よりも高い準位の電子密度が多いような状態のことです。反転分布状態にはポンピング(プラズマ放電、化学反応、電子注入、光励起など)で行うのです。また、繰り返し誘導放出のためにキャビティ(光共振器)をもちいるのです。原理は平行に置いた二枚の鏡を光が往復する仕組みを利用している、、というわけです。」
かくして、、、まとめると
キャビティー内でレーザー物質をポンピング → 反転分布状態
ここにその条件の光を当てる → 再帰的に増幅
半透鏡で出来上がった光の束の一部を取り出す(やったー!!)
これがレーザーなんです。わかりましたか?
わからないよね。ふつう。
それでも理解してみたい人は、、、、、普通じゃないかも。
ふふふ。