إنتاج الليزر - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

إنتاج الليزر الفوتونات المنبعثة من الذرات الليزرية تبقى محتواة عن طريق حصر تلك الذرات في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا مستوية وسطحها العاكسة متقابلة. إحدى هذه المرايا عاكسة بمقدار يزيد على 99.9%، وتعكس كل الضوء الساقط عليها بالمرور من خلالها. حيث تنعكس الفوتونات التي تنبعث في اتجاه نهايتي الأنبوب مرتدة إلى الغاز بواسطة المرايا، وتصطدم الفوتونات المنعكسة بذرات أكثر حُزْمةً فتستمر العملية تتكون كثافة أكبر من الفوتونات، ثم تخرج الفوتونات من الأنبوب خلال المرآة الجزئية الانعكاس منتجة شعاع ليزر. الشكل 18-7 يوضح الليزر المستخدم في المختبر.

ولأن جميع فوتونات الإثارة تنبعث في الطور نفسه مع الفوتونات التي تصطدم بالذرات فإن ضوء الليزر يكون مترابطاً. وكذلك فإن ضوء الليزر له الطول الموجي نفسه (أحادي اللون) بسبب انتقال الإلكترونات بين زوج واحد فقط من مستويات الطاقة، وفي نوع واحد من الذرات. المرايا المتوازية المستخدمة في الليزر والتي ينتج عنها انبعاث ضوء الليزر تكون موجهة بدقة عالية جداً. ومن جهة أخرى، فإن ضوء الليزر لا ينحرف مهما ابتعد عن مصدره، ولأن شعاع الليزر التقليدي صغير جداً، لا يتجاوز قطره 2mm فإن الضوء يكون عالي الكثافة. ويمكن تصنيع بعض المواد الصلبة والغازية لتصبح ليزرية. من ناحية أخرى فإن معظم المواد تصدر ضوء ليزر بطول موجي واحد. ويمكن إعادة ضبط الضوء الصادر من بعض مصادر الليزر على مدى معين من الأطوال الموجية.

الشكل 17-7

عند ذرة مفردة فإنه يحفز الذرة للبعث إلى حالتها الأولى.

الشكل 18-7

هذا شعاعاً من ضوء مترابط.

--- SECTION: إنتاج الليزر --- إنتاج الليزر الفوتونات المنبعثة من الذرات الليزرية تبقى محتواة عن طريق حصر تلك الذرات في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا مستوية وسطحها العاكسة متقابلة. إحدى هذه المرايا عاكسة بمقدار يزيد على 99.9%، وتعكس كل الضوء الساقط عليها بالمرور من خلالها. حيث تنعكس الفوتونات التي تنبعث في اتجاه نهايتي الأنبوب مرتدة إلى الغاز بواسطة المرايا، وتصطدم الفوتونات المنعكسة بذرات أكثر حُزْمةً فتستمر العملية تتكون كثافة أكبر من الفوتونات، ثم تخرج الفوتونات من الأنبوب خلال المرآة الجزئية الانعكاس منتجة شعاع ليزر. الشكل 18-7 يوضح الليزر المستخدم في المختبر. ولأن جميع فوتونات الإثارة تنبعث في الطور نفسه مع الفوتونات التي تصطدم بالذرات فإن ضوء الليزر يكون مترابطاً. وكذلك فإن ضوء الليزر له الطول الموجي نفسه (أحادي اللون) بسبب انتقال الإلكترونات بين زوج واحد فقط من مستويات الطاقة، وفي نوع واحد من الذرات. المرايا المتوازية المستخدمة في الليزر والتي ينتج عنها انبعاث ضوء الليزر تكون موجهة بدقة عالية جداً. ومن جهة أخرى، فإن ضوء الليزر لا ينحرف مهما ابتعد عن مصدره، ولأن شعاع الليزر التقليدي صغير جداً، لا يتجاوز قطره 2mm فإن الضوء يكون عالي الكثافة. ويمكن تصنيع بعض المواد الصلبة والغازية لتصبح ليزرية. من ناحية أخرى فإن معظم المواد تصدر ضوء ليزر بطول موجي واحد. ويمكن إعادة ضبط الضوء الصادر من بعض مصادر الليزر على مدى معين من الأطوال الموجية. الشكل 17-7 عند ذرة مفردة فإنه يحفز الذرة للبعث إلى حالتها الأولى. الشكل 18-7 هذا شعاعاً من ضوء مترابط. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 17-7 Description: A diagram showing two vertical lines representing energy levels. The left line shows 'عملية ضخ' (pumping process) leading to 'حالة إثارة' (excited state) with an open circle at the top. A dashed line indicates 'حدوث تصادم' (collision). The right line shows 'انبعاث فوتونات' (photon emission) from the excited state, with a wavy arrow pointing down to 'حالة استقرار' (stable state) with a closed circle at the bottom. Below the stable state, there's an arrow labeled 'العودة إلى حالة الاستقرار' (return to stable state) pointing to the closed circle. Context: Illustrates the process of photon emission in a laser, from pumping to excitation, emission, and return to the ground state. **IMAGE**: الشكل 18-7 Description: A photograph showing a laser experiment setup on an optical table. Multiple green laser beams are visible, reflecting off mirrors and passing through optical components like lenses and beam splitters. The setup appears complex, with various optical mounts and alignment tools. Context: Shows a practical laboratory setup for generating and manipulating laser light, illustrating the concepts discussed in the text.