SİTE İÇİ ARAMA
en çok merak edilen sorular ve cevapları



Web Uygulama: Sadi Atılgan

Web sitemizi yenileme çalışmaları nedeniyle bu köşede güncelleme yapamamaktayız, lütfen soru göndermeyiniz. Bilgilerinize sunarız.

Yanıtını Merak Ettiğiniz Soruları Bize İletmek İçin Tıklayınız...
Anahtar Sözcüğe Göre Arama Yapmak İçin Tıklayınız...
Son Eklenen 10 Soruyu Görmek İçin Tıklayınız...
Tüm Soruları Görmek İçin Tıklayınız...


Geri Dön...

Lazer ışığı nasıl elde ediliyor ve kullanım alanları nelerdir?

Lazerler, çok dar aralıkta dalga boyuna sahip (bu yüzden tek renkli), oldukça yoğun, düz doğrultuda ışık ışınlarıdır. Lazer kelimesi İngilizce “laser” bir kısaltmadır. Açılımı ise, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation’ dır. Yani, “Uyarılmış radyasyon yayılımı ile ışığın güçlenmesi".
Günümüzde birçok farklı çeşit lazer mevcuttur. Ama lazerlerin genel çalışma prensibi, 1960 yılında oluştrulan ilk lazer olan yakut lazerleri inceleyerek anlayabiliriz. Yakut, alüminyum oksitten ve bazı alüminyum iyonları yerine yerleşmiş küçük derişimli Cr+3 iyonlarından oluşur. Yakut lazerde elektron geçişleri, katı alüminyum oksit içindeki Cr+3 iyonlarında olur. Başlangıçta Cr+3 iyonlarının neredeyse tamamı en düşük enerji seviyesindedir (seviye 1). Yakut kristalleri üzerine 545 nanometre dalgaboylu bir ışık yolladığımızda, ışık Cr+3 iyonları tarafından emilir. Böylece uyarılan Cr+3 iyonları birinci enerji seviyesinden, üçüncü enerji seviyesine geçerler. Bu uyarılmış iyonlardan sadece birkaçı ışıma yaparak birinci enerji seviyesine geri döner. Büyük çoğunluğu ise, ışıma yapmaksızın ikinci enerji seviyesine geçer. Bu ışımasız geçişte ışıma yapmak yerine iyonlar, enerjilerini ısı olarak yakut kristale aktarırlar.
En düşük enerji seviyesinde bulunmayan tüm parçacıklar gibi, Cr+3 iyonu da kararsız olarak bulunduğu ikinci enerji seviyesinden, birinci enerji seviyesine (kararlı hale) geçer. Bu geçiş sırasında 694 nanometre dalga boyunda ışıma yapar. Kendiliğinden olan bu ışık yayma süreci, göreceli olarak yavaştır. Eğer yakut çubuğa, 545 nanometre (545x10-9metre) dalga boyunda parlak bir ışık yollarsak, Cr+3 iyonlarının neredeyse tamamının ikinci enerji seviyesine gelmesi, milisaniyelerle ölçülür. Bu sürenin diğer atomlar için 10-8 saniye olduğu düşünüldüğünde, milisaniyeler oldukça uzun bir zaman sayılabilir. Böylece birçok uyarılmış parçacık oluşması, lazerin uygulanması için çok önemlidir. Eğer bu uyarılmış iyonlar, ışıma sırayla tetiklenirse, yoğun bir ışıma elde edilir. Bu tetikleme için “uyarılmış ışıma” işlemi idealdir. 694 nanometre dalga boylu bir foton, ikinci enerji seviyesinde Cr+3 iyonu ile karşılaşınca, bu iyonun ikinci enerji seviyesinden birinci enerji seviyesine geçmesini sağlar. Cr+3 iyonu ( Cr+3 ), birinci enerji seviyesine geçerken, orijinal fotonla aynı dalga boyuna sahip (694 nm.) foton yayar. Şimdi, bir foton yerine iki foton var. Biri orijinalfoton, diğeri uyarılmış ışıma ile elde edilmiş olanı. Oluşan net etki, 604 nanometre dalga boyundaki ışığın yoğunluğunun artmasıdır. Böylece 694 nanometre dalgaboylu zayıf ışığın gücü arttırılabilir. Şimdi yakut lazerin nasıl işlediğini anlatabiliriz.
2-10 cm. Uzunluğunda, 1 cm. çapında bir yakut çubuk vardır. Yakut çubuğun bir ucunun yüzeyi tamamen yansıma yapabilsin diye, gümüş ile kaplanır. Diğer ucun yüzeyi kısmen yansıma yapar. Yakut çubuğun etrafı, flaş lamba tüpü ile çevrelenir. Flaş lamba tüpü yüksüzleştiğinde, parlak bir ışık yayılır ve 545 nm. dalga boyunda yeşil ışık, yakut tarafından emilir. ( Cr+3 ) iyonlarının tamamına yakını ikinci enerji seviyesine gelir. Bu iyonlardan çok az bir kısmı, 694 nanometre dalga boyunda (kırmızı) foton yayar. Bu fotonlar da, diğer iyonları, ışıma yapması için uyarır. Fotonlar, yansıtıcı iç yüzeylerde ileri geri yansıdıkça, daha fazla iyon, ışıma yapması için uyarılır. Böylece ışık, kısmen yansıma yapan yüzeyden, 694 nanometre dalga boyunda lazer ışını sinyali olarak geçene kadar, hızla yoğun bir yapıya bürünür.
Lazer ışınları, aynı maksimum ve minumum değerlerine sahiptirler. Yani aynı fazdadırlar. Bu özelliklerinden ötürü lazer ışınları, kompakt disk çalarlarda kullanılır. Disk çalmaya başladığında küçük bir lazer ışını, diskteki kanalı tarar ve dedektöre geri yansır. Müziğin şifrelendiği çukurlardan yansıyan ışık faz sapmasına uğrar ve lazerden gelen ışıkla kesişir. Bu kesişme nedeniyle yansıyan ışığın yoğunluğu azalır ve eksilmiş dedektör sinyali verir. Sinyaldeki bu gecikmeler sese çevrilir ve müziği duymaya başlarız.
Lazerler birçok yerde kullanılır. Gözümüzdeki retina tabakasında yapılan tedavilerde ve bilgisayarlarda yazıcı olarak kullanırız örneğin. Kimyasal araştırmalarda da yoğun ve tek renkli ışık olarak, moleküllerin enerji seviyelerinin belirlenmesinde, çok hızlı kimyasal tepkimelerin ürünlerini incelemede ve küçük miktarlardaki maddelerin örneklerini analiz etmekte kullanılır.



Geri Dön...
Yazıcı Dostu Sayfa

Copyright 2007 Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu. Her hakkı saklıdır.