Laser, bir ışık kaynağıdır. Laser ışınlan Güneş ışığından milyarlarca kere daha yoğun bir ışık demeti oluştururlar. Bunlar çelik bir levhada, hatta, en sert cisim olarak bilinen elmasta bile, bir delik açabilecek güçtedir. Laser ışinlan haberleşmede, çok duyarlı ölçmelerde, tıp ve dişeilik alanında, çok çeşitli bilim ve mühendislik alanlarında kullanılır.Laser ışını, Güneş ışığından veya lamba ışığından çok farklar gösterir. Bunları anlamak için, önce normal ışığın özelliklerini iyi tanımak gerekir. Işık, bir enerji türüdür. Ses gibi, ışık da dalgalar şeklinde vavılır: fakat sesin aksine, boşlukta da vayılabilir. Bu özellikteki diğer enerji çeşitleri radyo dalgaları, kızılötesi ve morötesi ışınlar. Xışınları ve gamma ışınlarıdır. Bunlara elektromagnetik dalgalar denir; çünkü hızla değişen elektrik ve magnetik alanların etkisindedirier. Elektromagnetik dalgalar arasındaki en belirgin fark, dalga boylarının değişik oluşudur. Dalga boyu, iki dalga tepesi arasındaki uzaklıktır. Radyo dalgalannın dalga boyları birkaç metre ile iki bin metre arasındadeğişir. Fakat bazı X- ışınlarının dalga boyları, santimetrenin 50 milyanda biri kadardır; gamma ışınlarınınki daha da kısa olabilir.
Görülebilen ışınlar. elektromagnetik tayfın yalnızca çok küçük kısmını kapsarlar. Bunun dışındaki bölgelerde bulunan ışınlan insan gözü göremez. Insan gözünün görebildiği en kısa dalga boylu ışık mor ışıktır ve dalga boyu santimetrenin bir milyonda35′idir. Görülebilen en uzun dalga boylu ışık olan kırmızı ışığın dalga boyu ise santirnetrenln bir milyonda 70′idir. Beyaz ışık, bütün renklerin bir karışımıdır. Her rengin dalga’ boyu değişlktir.
Bu dalga kuramı, ışığın özelliklerini açıklamakta yardımcı olur. Ayrıca, fizikçilerin deneylerine göre, ışık, .foton denilen küçük enerji gruplarından oluşmaktadır. Foton, olabilecek en küçük dalga boyundaki ışığın enerjisinin en küçük parçasıdır. Fotonun yarısı diye bir şey söz konusu değildir.
Işık, çok kere atomlar veya iyon denilen elektrik yüklü tanecikler şeklinde çıkar. Atomların ışık verebilmesi için onlara ek bir miktar enerji vermek gereklidir. Normalden daha fazla enerjiye sahip atomlara, uvanlrnış durumda atom denir. Atom bu durumda sürekli kalamaz ve, normal duruma geçer. Bu sırada, ışık dalgaları şeklinde, enerji yayar.
Yanan bir mumun ışığr, alevden çıkan kimyasal enerjiyle ısınmış atomlardır. Televizyon ekranındaki parlaklık da, hızla hareket eden elekıronlardan olur.
Atomlar, ışık emerek de uyarılabilir. Laser ışinlan da bu şekildedir. Normal ışıkla atomlar uyarılarak laser ışınları elde edilir. Normal ışığm aksine, laser ışınlarındaki dalga boyları hepaynıdır ve dalgalar, iniş ve çıkışları birbirine uygun olacak şekilde llerlerler. Laser ışını, çrktığı kaynaktan çevreye çok az dağılır. Paralel bir ışık demeti şeklindedir.
İlk laser ışını, 1960′da elde edildi. Bunun için, yapay bir yakutla çevresine sarılan bir flaş tübü kullanıldı. Yapay yakut, renksiz bir madde olan alüminyum oksitten yapılır. Kırmizı renk, az bir miktar kromla sağlanır. Krom atomlan. yakut kristali içinde gelişigüzel dağılırlar. Yakutkristali, uzun bir silindir şeklindedir. Krom atomlan. bir
flaş tübünden çıkan voğun flaş ışıgrvla uvanlır. Sonra atomlar yeniden normal durumlarına geçerler. Daha sonra kısmen dengeli durum alırlar. Bir kısmı daha çok enerji verir ve normale döner. Enerjileri, kırmızı ışık şeklinde çıkar. Bunda da foton denilen enerji grupları vardır. Işlemin bu aşamasına normalışınım denir.
fotonların bir kısmı, yakutun kenarlarından çıkıp kaybolur. Fakat digerleri yakut boyunca hareket ederler. Bu fotonlardan her biri, henüz kısmen dengeli durumdaki krom atomlarına çarpar. Bu atomları normal duruma geçirir ve atomlardan aynı değerde bir foton çıkmasına yol açar. Bu işleme uyarılmış ışınım denir. Ikinci foton, birincisini uygun şekilde izler.
Şimdi fotonların sayısı ikiolmuştur. Bunlar birlikte, kısmen dengedeki başka krom atomlarına çarparlar ve onlar da yeni fotonlar çıktılar. Her Çıkan foton, öncekilerin gidişine uyar. Olay bu şekilde sürer. Zaman geçtikçe kırmızı ışık gittikçe şiddetlenir.
Yakutun uçları, ayna gibi olması için, gümüşle kaplanmıştır. On taraftaki uç, kısmen gümüşle kaplıdır, bu yüzden yarı geçirgendir. Üzerine gelen rşrğm çoğunu yansıtır, bir kısmını da geçirir. Yansıyan fotonlar ileri ve geri hareket ederler. Böylece, kısmen dengeli olan. daha çok atomun normal duruma geçmesini sağlarlar. ileri-geri hareket eden fotonların sayısı, bütün atomlar normal duruma geçene kadar, sürekli olarak artar.
Sonunda ışık, kristalin yarı geçirgen ucundan dışarı süzülür. Bu ışık, saniyenin milyonda 100′ü kadar sürede çıkar.
Böylece, yakut tüplü laserde, bir flaştan çıkan normal ışığrn enerjisi uyarıimış atomlarda depo edilmiş olur. Sonra kırmızı bir ışık şeklinde ara ara çıkar.
Yakuttan elde edilen laser ışığmda dalga boyu düzgündür ve aynıdır. Normalkırmızı ışıkta çeşitli dalga boylu ışıklar vardır ve çeşitli renklerin karışımıdır; fakat kırmızı olarak görülür.
Böyle ışıklara düzgün ışık denir yani dalgalar birbirine uygun hareket eder. Yakut laserleri, ilk yoğun düzgün ışık kaynağıdır. Bu ışık ışinlan birbirine paraleldir. Diğer tür ışıklarda ışınlar her doğrultuya dağılır. 1962 yılında, birkaç santimetrelik bir laser demeti Aya vöneltildi. Uzavda 400 000 milyon kilometre yol almasına karşılık, yalnızca 3 km. genişlikte bir alana yayıldı.
Günümüzde, sürekli olarak çıkan laser ışınları elde edilebilmektedir. Bunun için uçları aynalı bir tüpteki gazdan yararlanılmaktadır. Karbon dioksit gazi. kızılötesi, görülemeyen ışık dalgaları elde etmekte kullanılabilir. Başka laserler morötesi ışınlardan elde edilebilir. Lasere benzeyen ve maser denilen araçlar, küçük radyo dalgalarını kuvvetlendirir.
Laserlerin haberleşmede önemli kullanılma alanları vardır. Düzgün ışık dalgaları kullanarak, aynı anda birçok haber iletilebilir. Henüz deneysel bir maddeyi sürerek yapılır. Bu sıvı, lehimin ek yerinde kolayakmasını da sağlar. Bu iş için kullanılan maddelerden biri reçinedir. Kalayla karışık ince uzun çubuk şeklinde ve sarılmış bir durumda satılır. Reçineli bir lehim maddesi bu aşamada olmakla birlikte, televizyon sinyallerini göndermekte de laser kullanılabilecektir. Laser ışığıyla, 80 milyon televizyon kanalı ve 800 milyon telefon kanalı, birbiriyle girişim yapmadan birlikte iletilebilmektedir.
Laserle haberleşme, uzayistasyonları ve uzay araçları arasında da yapılmaktadır. Fakat, bulutlara çarpan ışık. çok kere parçalanmakta ve Düriya ile haberleşme her zaman olamamaktadır. Laserin hızla gelişmesiyle, üç boyutlu fotoğraf çekilebilir olmuştur.
Bir laser ışrğındaki enerji miktarı çok fazla olmayabilir. Fakat bu ışık bir cisim üzerine gönderilirse, çok kısa zamanda büyük bir enerji oluşur. Cismin yüzeyi, ısıyı çok çabuk yitiremez. Bu şekilde, cismin belli bir noktası çok fazla ısınır. Böylece laserle delme, kesme, ergitme, kaynak yapılabilir.
