Tia laser hay laze là tia sáng thường được phát hiện trong các thiết bị sử dụng công nghệ laser. Loại tia sáng này được ứng dụng phổ quát trong nhiều nghành nghề khác nhau. Vậy tia laser là gì? Tia laser dùng làm làm gì? Ở chỗ này là những thông tin liên quan đến tia laser mà bạn cũng có thể tham khảo.

Bạn Đang Xem: Tia laser là gì? Tia laser dùng để làm gì?

Tia laser là gì?

Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) có thể hiểu là sự việc khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ kích thích. Tia laser là một nguồn ánh sáng tự tạo thu được nhờ việc khuếch đại ánh sáng bằng bức xạ phát ra trong tham dự kích hoạt cao độ các thành phần trong môi trường thiên nhiên vật chất.

Tia laser có đặc điểm gì?

Tia laze có một số đặc điểm cơ bản như sau:

• Độ định hướng cao: Có tức là chúng phát ra ánh sáng theo một hướng mà không tỏa ra nhiều hướng khác nhau như tia sáng thông thường. Tia laser có thể chiếu rất xa mà không phân tán ánh sáng.
• Tính phối hợp (đồng nhất): Sóng ánh sáng của tia laze gồm 1 bước sóng, các photon dao động cùng pha nên có khả năng kết phù hợp với nhau (khác với nguồn sáng thông thường thường có nhiều bước sóng, các photon dao động lệch sóng). Khả năng đồng bộ photon giúp tia laser tập trung nguồn năng lượng lớn tại một điểm.
• Tính đơn sắc rất cao: Sóng ánh sáng của tia laze gồm 1 bước sóng do các photon có cùng tần số, năng lượng và dao động cùng pha. Tính đơn sắc cao sẽ giúp các chùm tia laze không bị tán xạ (khi đi qua các môi trường thiên nhiên khác nhau với chiết xuất khác nhau).
• Cường độ cao: Cường độ của tia sáng thường được đo bằng phương pháp tính tổng năng lượng trên một đơn vị thời kì đi qua một đơn vị diện tích quy hoạnh thường nhật. Trong nguồn sáng thông thường, ánh sáng thường trải đều theo mọi hướng. Trong laser, ánh sáng Viral trong một không gian nhỏ và trong phạm vi bước sóng nhỏ. Tất cả nguồn năng lượng tập trung vào trong 1 vùng hẹp, do đó ánh sáng laser thường có cường độ to nhiều hơn ánh sáng thông thường.

Kết cấu và nguyên tắc hoạt động của tia laser

Kết cấu

Về cơ bản, thiết bị phát laser (còn được gọi là đèn laser) gồm có 3 phòng ban chính:

– Môi trường thiên nhiên hoạt chất: Đây là nơi các hoạt chất có những dòng electron bị đảo ngược chuyển động nhờ việc kích thích của nguồn bơm (nguồn năng lượng bên phía ngoài).

Xem Thêm : MẶT BẰNG LÀ GÌ? CÁCH THỨC ĐỌC BẢN VẼ MẶT BẰNG

Thường nhật, các electron trong một nguyên tử thường tồn tại rời rạc, có một mức năng lượng nhất định và chính năng lượng này giúp electron chuyển động theo những quỹ đạo riêng. Khi có sự tác động nào đó, các năng lượng này chuyển đổi từ thấp lên rất cao hoặc từ cao xuống thấp. Đây đấy là sự đảo ngược chuyển động của những electron. Sự lay chuyển trạng thái năng lượng này còn có khả năng sinh ra hoặc hấp thụ photon (đây là hạt kết cấu ánh sáng).

Ánh sáng, điện (nguồn năng lượng bên phía ngoài): Đây là nguồn cung cấp cấp năng lượng và có nguồn năng số lượng vừa đủ lớn để tạo sự đảo ngược chuyển động trên.

Buồng cộng hưởng quang quẻ: 2 đầu buồng chứa 2 gương song song nhau, đây là gương phản xạ (loại gương phản chiếu toàn phần) và gương bán phản xạ (loại gương phản chiếu một phần). Buồng này là nơi mà các hạt photon chuyển động theo nhiều hướng, va chạm nhiều lần với những nguyên tử khác, tạo ra thêm các hạt photon khác. Các photon khi sinh ra càng nhiều với tốc độ cao, chuyển động cùng hướng sẽ tạo thành những phản ứng khuếch đại ánh sáng. Cuối cùng sẽ tạo thành chùm tia laser (tia đi ra ngoài một đầu buồng dựa vào gương bán mạ).

Nguyên tắc hoạt động

Tia laser hoạt động theo nguyên tắc sau đây:

Dưới tác động của hiệu điện thế lớn, các electron trong môi trường thiên nhiên hoạt chất vận chuyển từ mức năng lượng thấp đến năng lượng cao để tạo nên trạng thái nghịch đảo xác suất electron.

Tại mức năng lượng cao, một số electron rơi tình cờ xuống mức năng lượng thấp, phóng thích ánh sáng được gọi là hạt photon. Những hạt photon này sẽ tỏa ra các hướng khác nhau từ một nguyên tử, va phải các nguyên tử khác, kích thích electron tại những nguyên tử này rơi xuống tiếp, sinh thêm những photon khác có cùng tần số, cùng pha và cùng hướng bay, tạo nên phản ứng dây chuyền sản xuất khuếch đại dòng ánh sáng.

Hạt photon bị phản xạ qua lại nhiều lần trong vật liệu, dựa vào các gương để tăng thêm hiệu suất khuếch đại ánh sáng.

Xem Thêm : CMOS là gì và dùng để làm gì?

Một số photon thoát ra ngoài dựa vào gương bán mạ tại một đầu vật liệu. Tia sáng đi ra lúc này đấy là tia laser.

Có những loại tia laser nào?

Có thể dựa vào môi trường thiên nhiên của hoạt chất để chia laser thành 4 loại khác nhau là laser rắn, laser lỏng, laser khí và laser bán dẫn.

• Laser rắn: Đây là laser sử dụng chất rắn như vật liệu thủy tinh hay tinh thể để làm môi trường thiên nhiên hoạt chất. Laser rắn trước nhất được phát minh ra là laser ruby và loại laser này được ứng dụng trong một số nghành nghề hiện nay.
• Laser khí: Đây là một loại tia laser mà trong đó một dòng điện được phóng qua chất khí bên trong môi trường thiên nhiên hoạt chất để tạo thành ánh sáng laser. Laser khí được ứng dụng trong các nghành nghề yên cầu ánh sáng laser có chất lượng sản phẩm chùm tia và độ dính kết cao.
• Laser lỏng: Đây là loại laser sử dụng chất lỏng để làm môi trường thiên nhiên hoạt chất nên gọi là tia laser lỏng. Một tiêu biểu của laser lỏng chính laser xung nhuộm – đây là loại laser sử dụng thuốc nhuộm hữu cơ để làm môi trường thiên nhiên hoạt chất.
• Laser bán dẫn: Loại laser này còn có vài trò quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Những laser này rất rẻ, có kích thước nhỏ gọn và tiêu thụ nguồn năng lượng thấp. Laser bán dẫn hay còn gọi là điốt laser. Laser bán dẫn khác với laser trạng thái rắn là trong laser trạng thái rắn, năng lượng ánh sáng dùng làm làm nguồn bơm còn laser bán dẫn sử dụng năng lượng điện để làm nguồn bơm.

Tia laser dùng làm làm gì?

Tính từ lúc thời khắc công nghệ laser ra đời, tia laser đã được sử dụng và đáp ứng nhu cầu của nhiều nghành nghề khác nhau.

• Đo đạc khoảng chừng cách cực lớn giữa các hành tinh, trong ngành thiên văn học.
• Thiết lập đường dẫn, ví dụ các loại bom, tên lửa được dẫn đường bằng laser, trong nghành nghề quân sự chiến lược.
• Sử dụng tia laser để hàn cắt kim loại trong công nghiệp nặng.
• Tia laser còn được sử dụng trong thông tin liên lạc, công nghiệp chế tạo vũ khí…
• Trong y khoa, laser được ứng dụng rộng rãi để chẩn đoán và điều trị bệnh, nhất là các nghành nghề điều trị bệnh lý da và chăm sóc thẩm mỹ cho những đối tượng người tiêu dùng khách hàng khác nhau.

Tia laser có gây ra hại đến sức khỏe con người không?

Không thể phủ nhận tính ứng dụng rộng rãi của tia laze đã mang lại cho tất cả chúng ta một cuộc sống dễ dàng hơn cũng như tương trợ điều trị một bệnh nan y. Tuy nhiên những thiết bị sử dụng laser vẫn tiềm tàng một số nguy cơ như thân thể con người rất dễ bị tổn thương bởi năng lượng của tia laser. Trong một số trường thống nhất định, việc xúc tiếp trực tiếp có thể dẫn đến những tổn thương cho mắt và da. Tiêu biểu như khi đối chiếu với các tia laser có công suất đầu ra to nhiều hơn năm milliwatts, tia laser đốt cháy có khả năng gây tổn thương võng mạc và làn da nghiêm trọng ngay cả những lúc xúc tiếp trong vài giây. Hãy thử tưởng tượng đèn laser đốt cháy kim loại thì khi đối chiếu với mắt và da con người, đèn laser có thể gây tổn thương ở tầm mức độ nào.

Đây là lý do vì sao tất cả chúng ta cần thận trọng khi sử dụng vật dụng laser như đèn pin siêu sáng, sử dụng tia laser để tự vệ, bút laser xanh sử dụng khi thuyết trình hay đồ chơi có tia laser. Vì vậy, những sản phẩm có laser thường có nhãn mác liên quan đến mức độ nguy hiểm để người sử dụng có thể cẩn thận hoặc ứng dụng các giải pháp phòng tránh khi sử dụng.

Một số lưu ý khi sử dụng các sản phẩm laser như sau:

• Tuyệt đối không chiếu tia laser vào bất luận ai.
• Không mua các loại đèn laser đồ chơi hoặc đồ chơi có laser cho trẻ.
• Trước lúc mua một sản phẩm có tia laser thì phải đảm bảo các thông tin sau trên nhãn: Tuyên bố tuân thủ chương 21 CFR (Bộ luật Quy định Liên bang), tên nhà sinh sản hoặc nhà phân phối, tháng ngày sinh sản, những cảnh báo về việc tránh xúc tiếp với đèn laser light, mức độ nguy hiểm mức I đến IIIa (sản phẩm thuộc mức IIIb và IV nên làm được sử dụng bởi thành viên đã được huấn luyện và trong những ứng dụng có nhu cầu chính đáng khi đối chiếu với sản phẩm công suất cao này)

Tổng kết

Nội dung bài viết trên đây đã trả lời một số vướng mắc về tia laser cũng như các loại tia laser và ứng dụng. Nếu khách hàng còn thắc mắc về tia laser thì hãy để lại phản hồi phía dưới, chúng tôi sẽ nhanh chóng phản hồi lại lời trả lời.