Daha Fazlası

    Lazer Işığının Yapısı ve Özellikleri

    Lazer Işığının Yapısı ve Özellikleri

    Bu yazımızda günlük hayatımızda farketmediğimiz halde birçok alanda kullandığımız lazer ışığını konuşacağız ve yine bilime hayran kalacağız. Hazırsanız, başlayalım!

    Lazer ışığı günlük hayatta birçok alanda kullanılmaktadır. Sürekli kullandığımız otomatik açılıp kapanan kapılar, bazı para kasaları, CD ve DVD çalarlar lazer ışığının kullanıldığı birkaç alandır. Dünya ile Ay arasındaki uzaklığı ölçerken dahi lazer ışıklarından yararlanıyoruz. Peki neden bu uygulamalar için farklı ışık türlerini kullanamıyoruzda özel bir ışık türüne ihtiyacımız var? Aslına bakılırsa lazer ışığının güneş ışığı ve evlerimizde kullandığımız ampullerden yansıyan ışıklarla ortak yanları fazlaca var. Hatta lazer ışığı yalnızca yapay yolla elde edilen bir ışık değildir. Mars atmosferinin üst katmanlarında kendiliğinden oluşan lazer ışıkları doğal yolla oluşan lazer ışığı örneğidir. 

    Laser/Credit: Wikipedia

    Hepimiz güneş ışığının bir prizmadan geçirildiğinde gökkuşağı oluşturduğunu biliriz. Bu durum bize güneş ışığının farklı renklerin birleşmesiyle oluştuğunu kanıtlamaktadır. Kapalı alanların hepsini aydınlatmak için kulllandığımız ampullerden çıkan ışıkta aslında tıpkı güneş ışığı gibi farklı renkteki ışıkların bir araya gelmesiyle oluşur. Fakat ampul ışığında bunu gözlemlemek, güneş ışığında gözlemlemek kadar kolay değildir. Burada odak noktamız olması gereken konu, genel olarak ışık kaynakları farklı renklerin bir araya gelmesiyle oluştuğudur. İşte lazer ışığının diğer ışık türlerinden ayrıştığı noktalardan biri burasıdır. Lazer ışığı tek renklidir. Peki bu ne demek oluyor? Eğer güneş ışığını prizmadan geçirdiğimiz gibi, lazer ışığınıda prizmadan geçirirsek prizmaya giren ışık ve prizmadan çıkan ışık tamamen aynı görünecektir. Yani lazer ışığı tek bir renkten oluşmaktadır. (yapay olarak birkaç renkten oluşan lazer ışığı üretilmiştir ancak biz bu noktada günlük hayatta kullandığımız lazer ışıklarını anlatıyoruz.) Lazer ışığı son derece düzenli ve basittir. 

    Lazer Işığının Yapısı ve Özellikleri 

    Lazer ışığını diğer ışık türlerinden ayıran bir başka özelliği ise lazer ışığının eşevreli olmasıdır. Eşevrelilik, ışık dalgalarının uzayda her birinin tepe noktası üst üste gelecek şekilde konumlanmasıdır. Doğal ışıkların birçok türü eşevresizken lazer ışığı son derece eşevrelidir. Eşrevrelilik, ışığı oluşturan dalgaların etkileşme biçimleriyle ilgili olduğu için önemli bir özellik olarak görülür. Işık dalgaları aynı anda uzayda aynı hacmi doldurduklarında birleşebilir ve tek tek dalgaların toplamından oluşan yeni bir dalga oluşturabilirler. Eğer bu dalgalar eşevresiz özellikte iseler dalgalar birbirlerini yok edebilirler. Peki dalgalar eşevreli ise ne olur? Işık dalgalarının tepeleri ve çukurları üst üste gelerek kendilerini oluşturan genlikten çok daha büyük genlikte olurlar. Bu sayede ortaya daha parlak bir ışık çıkar. Lazer ışığının dalgalarında gerçekleşen olay bu anlattığımızdan farklı değildir. Bu da lazerden çıkan ışığının yoğun olmasının altında yatan sebeptir. Lazer ışığının eşevreliliği, sahip olduğu uyarılmış salınım adı verilen bir olgudan kaynaklanmaktadır. Uyarılmış salınım, yüksek bir enerji seviyesindeki bir atomun içinden, geçmekte olan bir foton tarafından uyarılarak kendi fotonunu salması sonucu meydana gelen bir olaydır. Atom, böyle bir foton saldığında, olduğundan daha düşük ancak daha kararlı bir enerji seviyesine geçiş yapar. Bu tür fotonlar başka fotonlarında salınmasını uyaracak ve sonucunda her biri özdeş frekansa sahip çok sayıda foton ortaya çıkacaktır. Lazer ışığı, sahip olduğu eşevreliliği uzun kilometreler boyunca yaptığı yolculuklarda bile koruyabilecek güçtedir. 

    Lazer Işıklarının Gücü 

    Milyonlarca hatta trilyonlarca Watt güçte lazer ışıkları mevcuttur. Kuvvetle muhtemel okuyucunun aklına gelecek soru şu: Bu kadar devasa güçte bir ışık nasıl oluşabiliyor? Bu sorunun cevabını bize, güç tanımı veriyor. Güç, yapılan iş miktarının, zamana oranı olarak bilinir. Bir lazer düşünelim bu lazer ışığı saniyenin yüzde birinde 1 Joule enerji üretmiş olsun, o zaman burada lazerin gücü 100 wattır denilebilir. Yine aynı lazerin gücünü eğer 10.000 Watt yapmak istersek, lazer ışığının saniyenin on binde birinde, 1 Joule enerji üretmesi gerekmektedir. Matematiksel olarak ifade etmek işleri biraz karıştırsada lazerlerin ne kadar güçlü ışık ışınları olduğunu anlamış olduk.

    Lazerlerde değineceğimiz bir başka özellik lazerlerin verimliliğinin ölçüsüdür. Bir lazer ışık demeti üretirken aynı zamanda elektrik enerjisi tüketir. Lazerlerin verimliliği tükettikleri elektrik enerjisine bağlı olarak değişmektedir. Eğer bir lazer ne kadar az elektrik enerjisi tüketiyorsa o kadar verimlidir diyebiliriz. 

    Lazerlerin çalışma prensibini ve özelliklerini sizlerler paylaştık. Gelecek yazımızda ilk lazerin üretiminden bahsedeceğiz. Yani bilim tarihine doğru keyifli bir seyahat gerçekleştireceğiz. 

    Yazan: Sultan KIŞ

     

    Kaynak: Lazerler İşlenmiş Işığın Teknolojisi ve Kullanımı – Charlene W. BILLINGS, John TABAK/ Tübitak Yayınları

    YouTube Kanalımız

    Sultan Kış (Altın Yazar)
    Çılgın Fizikçiler ve Bilim İnsanları Editörü

    Popüler Yazılar

    İlgili Yazılar

    Leave a reply

    Please enter your comment!
    Please enter your name here

    %d blogcu bunu beğendi: