الليزر .. الضوء الساحر
الليزر .. الضوء الساحر


الليزر.. سر الضوء «الساحر»

وائل نبيل

الأحد، 03 مارس 2019 - 03:48 ص

 

الليزر.. ذلك الضوء المبهر والرائع الذي يسحر ويخطف الأبصار، و ذو الخواص الفيزيائية المذهلة، التي تميزه فيزيائيا عن أي ضوء أخر، بما في ذلك ضوء الشمس المبهر، الذي يقطع ملايين الأميال حتى يصل إلى الأرض، بعد أن يتشتت في الفضاء وينكسر حين مروره عابرًا الغلاف الجوي متجهًا نحو للأرض.

وبشكل عام يتولد الضوء العادي من إثارة لذرة الهيدروجين، مما يدفع الإلكترونات داخل الذرات للانتقال من مدار لأخر، مخلفا طاقة تظهر لنا في شكل ومضات ضوئية، ولكن بأطوال موجية متعددة ومختلفة، وهو ما يعرف بألوان الطيف، التي تظهر عند تحليل الضوء الأبيض العادي بواسطة المنشور.

أما في حالة الليزر فالوضع يختلف، فالليزر يتولد هنا بإثارة ذرات أحدى الغازات المعينة، ومنها الهليوم، والنيون، والكريبتون، ليتولد طول موجي واحد فقط، يظهر في صورة حزمة ضوئية متجانسة ومركزة ((coherent light، يطلق عليه شعاع الليزر.
 
ويتميز شعاع الليزر بأن له مقطع عرضي صغير جدًا قد لا يتجاوز في بعض أنواعه عدة ميكرومترات مربعة، أي بسمك قد لا يتجاوز الواحد على المليون من السنتيمتر، وبما أن جميع الطاقة الضوئية الصادرة عن الليزر رغم قلتها تتركز ضمن هذا المقطع الصغير، فإنه بالإمكان الحصول على شدة إضاءة قد تزيد بملايين المرات عن شدة الضوء الصادر عن الشمس أو المصابيح الكهربائية، ولهذا يستطيع شعاع الليزر أن يسير لمسافات كبيرة جدا، دون أن يخبو ضوءه، فمثلا شعاع ليزر بقدرة واحد واط، وبمقطع عرضي مساحته ألف ميكرومتر مربع، يمكن أن يعطي ضوء شدته بليون واط لكل متر مربع أي يزيد بمليون مرة عن شدة ضوء الشمس على سطح الأرض.


كما وأن من خصائص الليزر المتفردة، توازي الحزم الضوئية له، فهو يسير لمسافات كبيرة بحزمة ذات انفراجية قليلة، دون أن يتلاشى أو يتشتت، فيمكن علاى سبيل المثال لشعاع من الليزر مرسل من الأرض والمنعكس بوساطة مرآة موضوعة على سطح القمر، أن يتبقى من شدته ما هو كاف لأجل الكشف عنه عند عودته للأرض، وبعد أن يكون قد قطع أكثر من 750000 كيلومتر في الفضاء.

ومع تداخل تلك الصفات الفريدة لشعاع الليزر، جاء التنوع الكبير في استخدماته الهائلة والمتعددة، فلم يعد هناك فرع من فروع العلم يخلو من استخدام وتطبيقات الليزر تطبيقات الليزر، ومنها الطب، والفضاء، والمجالات العسكرية، والمزيد من المجالات، وعلى سبيل الذكر وليس الحصر فهي..

الفــلك
يستخدم ليزر الصوديوم في تطبيقات علوم الفلك، لقياس ودراسة طبوغرافية الكواكب، والتضاريس الخاصة بكل كوكبِ، ولعل أشهرهم استكشاف ودراسة الكوكب الأحمر «المريخ».
 
الطــب
دخل الليزر حقل تطبيقات الطب من أوسع أبوابه، بل أصبح هناك علم خاص بالليزر في مجالات الطب يسمى جراحات الليزر، والذي يستخدم فيه الليزر على نطاق واسع، في تصحيح عيوب الإبصار، وطب الأسنان، والتصوير بالرنين المغناطيسي، والماسحات الضوئية المستخدمة في عمل الإشاعات، وفحص الجسم البشري.
 
الصناعات المعدنية
وفيها يستخدم الليزر على نطاق كبير وواسع، وفي مجالات عدة، ومنها قطع ولحام المعادن، والحفر عليها ورسم الدوائر الإلكترونية، بالإضافة إلى إزالة الشوائب وتنقية المعادن.     
 
صناعة الأسلحــة
أصبحت تطبيقات الليزر أحد أهم الركائز التي تستند عليها الصناعات الحربية، من أجهزة توجيه، وأنظمة الليزر المضادة للطائرات بدون طيار، واعتراض وإسقاط الصواريخ، وتزويد المدرعات بأسلحة الليزر الفتاكة، بالإضافة إلى تسليحات الأشخاص، ومنها وأشهرها بنادق الليزر التي أصبحت مستخدمة بشكل كبير في المجال الحربي.
 
نقل البيانات
قفزة هائلة تحققت باستخدام تقنيات الليزر في نقل البيانات عبر ما يعرف بكابلات الألياف الضوئية فائقة السرعة، والقادرة على نقل البيانات بسرعات تقترب من سرعة الضوء المذهلة، وهو ما لم توفره كابلات النحاس والأسلاك العادية التي كانت تسخدم من قبل، بما أحدث طفرة نوعية في مجال نقل البيانات.

التكنــولوجيا
ترتكز صناعات النكنولوجيا في الأساس الأن على استخدام التطبيقات المتاحة للتقنيات الحديثة، منها وعلى رأسها الليزر، الذي يستخدم في صناعة وقراءة الأقراص المدمجة، وصناعة الإلكترونيات التي تعد أساسا لإنتاج الأجهزة الحديثة المستخدمة في كافة مناحي الحياة.  
 
الإنشاءات والبناء
تستخدم أشعة الليزر، في الرسم الهندسي للزوايا، وتشييد الأبنية، وتحديد مستويات وميل الطرق بدقة متناهية.
 
العروض والألعاب
أصبح الليزر أحد مكونات عناصر الإبهار والمتعة في المناسبات والحفلات والعروض الكبرى، خاصة التي تستخدم فيها عروض الليزر المبرمجة، وكذلك الأمر مجال في تطوير الألعاب، الذي يستخدم فيه الليزر أيضا لإضفاء مزيد من الإثارة والتشويق على تلك الألعاب.

الكلمات الدالة

مشاركه الخبر :

 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 

 
 
 

مشاركة