レーザーという言葉の文字は、放射線の誘導放出による光増幅を意味します。 レーザーは珍しい光源です。 それは電球やフラッシュライトとはかなり異なっています。 レーザーは非常に狭い光線を作り出します。 このタイプのライトは技術および器械の多くのために有用である—あなたが自宅で使用するかもしれないいくつか!
レーザーはどのように機能しますか?
光は波の中を移動し、波のピーク間の距離を波長と呼びます。
光の色はそれぞれ異なる波長を持っています。 例えば、青色光は赤色光よりも短い波長を有する。 太陽光—と電球からの典型的な光-は、多くの異なる波長の光で構成されています。 私たちの目は、この波長の混合物を白色光として見ています。
このアニメーションは、太陽光に存在する異なる波長の表現を示しています。 すべての異なる波長(色)が一緒になると、白色光が得られます。 画像クレジット:NASA
レーザーは異なっています。 レーザーは自然界には発生しません。 しかし、私たちはこの特別なタイプの光を人工的に作り出す方法を考え出しました。 レーザーは、すべての光波が非常に類似した波長を有する狭い光線を生成する。 レーザーの光波は、それらのピークがすべて並んでいるか、または位相で一緒に移動します。 これが、レーザービームが非常に狭く、非常に明るく、非常に小さなスポットに焦点を当てることができる理由です。
このアニメーションは、同相レーザー光波を表現したものです。 画像クレジット:NASA
レーザー光は集中したままで、(懐中電灯のように)あまり広がらないので、レーザー光は非常に長い距離を移動することができます。 彼らはまた、非常に小さな領域に多くのエネルギーを集中することができます。
このアニメーションは、レーザーがすべての光を一つの小さな点に集中させる方法を示しています。 クレジット:NASA
レーザーには多くの用途があります。 それらは精密用具で使用され、ダイヤモンドか厚い金属を通って切れることができます。 彼らはまた、繊細な手術に役立つように設計することができます。 レーザーは、情報の記録と検索に使用されます。 彼らは、通信やテレビやインターネット信号を運ぶのに使用されます。 私達はまたレーザー-プリンタ、バーコードの走査器およびDVDプレーヤーのそれらを見つける。 それらはまたコンピュータおよび他の電子工学のための部品を作るのを助けます。
レーザーは分光計と呼ばれる機器にも使用されています。 分光計は、科学者が物事が何で作られているかを把握するのに役立ちます。 たとえば、Curiosity roverはレーザー分光計を使用して、火星の特定の岩石にどのような種類の化学物質が含まれているかを確認します。
これは火星の土壌の前(左)と後(右)の写真で、Curiosity roverのchemcamと呼ばれるレーザー装置によってzappedされました。 火星の土および石の小さい穴をザッピングによって、ChemCamは材料がから成っているものを定めることができる。 画像クレジット:NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/LPGN/CNRS
NASAのミッションは、地球の大気中のガスを研究するためにレーザーを使用してきました。 レーザーは、惑星、衛星、小惑星の表面をマッピングする機器にも使用されています。
科学者たちはレーザーを使って月と地球の間の距離を測定しました! レーザービームが月に戻ってくるのにかかる時間を測定することによって、天文学者はそれがどれくらい離れているかを正確に知ることができます!