خصائص أشعة الليزر

&إن جهاز توليد أشعة الليزر يمثل منبعا للضوء يسمح بالحصول على أشعة وحيدة اللون وذات كثافة طاقية عالية جداً بسبب عملية التضخيم للضوء والتي تتم بمساعدة ظاهرة الرنين . وبذلك يتحقق لدينا منبع ضوئي تختلف أشعته بشكل أساسي ومبدئي عن جميع المنابع الضوئية التقليدية المعروفة في المجال الطيفي الكهرطيسي . فبينما تستند المنابع الضوئية التقليدية على عملية الإصدار العفوي فإن منابع الضوء الليزرية تعتمد على علمية الإصدار القسري للذرات المثارة .

عند دراسة الأشعة الكهرطيسية وانتشارها على شكل أمواج في الفراغ نستخدم عدة مفاهيم فيزيائية مثل سعة الموجة الكهرطيسية والتردد والطور وجهة الانتشار ونوع استقطاب هذه الأمواج . وبالاستناد إلى مفاهيم الفيزياء الذرية والجزيئية فإن الأمواج الكهرطيسية تتولد بسبب عمليات الإصدار التي تقوم بها الذرات أو الجزيئات المثارة أي بواسطة مجموعة من منابع الإشعاع الذرية حيث تصدر كل ذرة قطارا من الأمواج الكهرطيسية ذات أطوال موجية محددة وانطلاقا من ذلك تنتج خاصية عدم الترابط بين المقادير أو القيم التي تميز حقل الإشعاع الناتج مع العلم أن هذه المقادير أو القيم لا يمكن تعيينها بدقة عند دراسة هذا الحقل , وإنما يمكن التعبير عنها في أغلب الأحيان بواسطة توزع محدد يمثل الاحتمال الأعظمي لهذه المقادير أو القيم . لذلك إذا أردنا وصف خصائص منبع إشعاع ضمن المجال الكهرطيسي يحب علينا معرفة التوزع الإحصائي لكل مقدرا يميز حقل الإشعاع الناتج عن هذا المنبع .

ومن هنا ينشأ الاختلاف الأساسي بين حقل إشعاع منبع ضوئي عادي وبين حقل إشعاع منبع ضوئي ليزري . فالأشعة الصادرة عن منبع للضوء العادي تتألف من مساهمات عمليات الإصدار العفوي لعدد كبير من مراكز أو منابع الإشعاع والتي تكون مستقلة عن بعضها البعض . وهذا يعني أنه لا يوجد أي ارتباط بين عمليات الإصدار لهذه المراكز أو المنابع . وبناء على ذلك يأخذ توزع جميع قيم شدات الحقل شكل توزع غاوص الذي يكون مركزه ذا قيمة معدومة .

أما بالنسبة للمنابع الضوئية الليزرية فإن الدراسة الإحصائية لقيم حقل الإشعاع تختلف عن دراسة المنابع العادية لأنه بسبب الخصائص المختلفة