Laser
Skärpa som bländar... Men också beräknar och visar vägen. Vi berättar varför laserljus fungerar som det gör. Som bonuskunskap (att skryta med för kamraterna) får du veta varför ljuset i butiksläsarna är kornigt.
Transkription40 repliker · 3:37
Transkriptionen är automatiskt genererad och kan innehålla fel.
Klicka på en replik för att höra den.
Laser. Vad är egentligen en laser?
Ljus består ju av vågor.
Olika våglängder motsvarar olika färger på ljuset.
Och i en laser så är alla ljusvågorna av exakt samma våglängd.
Det är alltså en form av ljus, men väldigt välordnat.
Inte nog med att de har samma våglängd.
De är också i fas, det vill säga vågtopparna och vågdalar stämmer perfekt in med varandra.
Man kan säga att det marscherar på perfekt.
Det här kallas för koherent ljus, eftersom det summerar ihop bra.
Och eftersom det är så välordnat så kan också intensiteten bli mycket hög.
Man börjar misstänka att det skulle kunna gå att göra en laser i början av seklet.
Och under andra världskriget lyckades ryska forskare få fram en maser, mikrovågor som var så oerhört välordnade.
Och 1960 lyckades man även framställa det första laserljuset.
Laser är egentligen förkortning för Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.
Det innebär att man utnyttjar att elektroner kan hoppa till högre och lägre energitillstånd i atomer.
Normalt befinner sig elektronerna i atomerna på ett lågt energitillstånd.
Men om man tillför energi, till exempel genom att bestråla dem med kraftigt ljus, så kan de åka upp till ett högre energitillstånd.
När sedan de faller ner från det här, vilket de gör efter ett tag, så frigörs en ljuspartikel, en foton, med en given frekvens.
Om man då pumpar upp en stav, till exempel en rubin, med energi, så att väldigt många elektroner befinner sig i högre energitillstånd, kan man få en sorts kedjereaktion.
En elektron faller ner och sänder iväg en foton med en viss frekvens.
Den startar nästa atom, och nästa, och nästa, och man får en puls av laserljus.
Genom att avpassa rubinens form, så kan man få den att studsa fram och tillbaka, och därigenom organisera den upp sig och bli koherent.
Laser är oerhört användbart.
Till att börja med, så är det intensivt.
Man kan koncentrera stora energimängder med hjälp av laserljus.
Till exempel NOVA-anläggningen vid Lawrence Livermore-laboratoriet i USA, där man försöker skapa fusion genom att koncentrera enormt kraftigt laserljus på en enda punkt.
Man kan också utnyttja att det inte sprids speciellt mycket, för att få exaktade syftlinjer eller för att mäta avstånd.
Det är ju nämligen så att laserljus påverkar sig självt när det korsar.
Man kan se det här i snabbköpet när man tittar på laserscannarna i kassan.
Laserljus ser ju nämligen grynigt ut.
Det är märkliga små punkter som att när man kisar med ögat så blir de större, och när man rör sig närmare fortsätter de av samma storlek.
Det beror nämligen på att vågtoppar och vågdalar från laserljus som reflekteras från olika punkter kommer i och ur fas med varandra.
Det här kan utnyttjas för att beräkna avstånd.
Man sänder helt enkelt en laserstråle mot ett mål och låter den komma tillbaka och ser hur den påverkar sig självt.
Det här kan man utnyttja för att mäta avstånd oerhört exakt, ner på enstaka atombrädde faktiskt.
Man kan också använda det för att mäta avstånd på större skalor, till exempel avståndet i månen eller kontinentalförskjutningen.
Dessutom, de här förmågorna gör att det är möjligt att skapa hologram med hjälp av laser.
Det är helt enkelt att man belyser ett objekt med laserljus och tar och rekonstruerar objektets utseende på grund av hur de här vågorna sprids när man fångar dem på en fotografisk plåt.
Så överhuvudtaget, laserljus är en av de mest användbara upptecknaderna som har gjorts under det här århundradet.
Man kan säga att vi har fått en helt ny teknologi bara baserad på ljus.