คุณปู่เลเซอร์อายุครบ 60 ปีแล้ว
วันนี้เมื่อ 60 ปีที่แล้ว (16 พ.ค. 1960) ธีโอดอร์ แฮโรลด์ ไมแมน (Theodore Harold Maiman) ได้สร้างเลเซอร์ขึ้นเป็นครั้งแรกของโลก ทุกวันนี้เราแทบจะขาดเลเซอร์ไม่ได้ เราใช้แสงเลเซอร์ในการสื่อสารข้ามทวีปผ่านเส้นใยแก้วนำแสง อ่านบันทึกข้อมูลลงในคอมพิวเตอร์ สแกนบาร์โค๊ด ผ่าตัดรักษาโรค และยังสามารถใช้สร้างข้อความลับจากที่ห่างไกลโดยไม่มีใครเห็นได้ด้วย และในอนาคตอันใกล้นี้ เลเซอร์จะช่วยให้ยานยนต์วิ่งไปบนถนนได้เองโดยไม่ต้องมีคนขับ มันจะช่วยให้เราชาร์จยานยนต์ไฟฟ้าหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบไร้สายได้ และการคำนวณยากๆ ที่อาจคำนวณได้ก็อาจจะเสร็จภายในเวลาไม่กี่วินาทีด้วยการคำนวณทางแสง ดังนั้นวันนี้จึงอยากพาทุกคนไปทำความรู้จักกับตัวต้นแบบเลเซอร์เครื่องแรกของโลกว่ามันมีหน้าตาอย่างไร และทำงานอย่างไร
รูปซ้ายมือข้างล่างคือภาพเลเซอร์เครื่องแรกของโลก สร้างโดย ธีโอดอร์ แฮโรลด์ ไมแมน อันที่จริงแล้วจะมีที่ครอบอยู่ด้วย แต่ภาพนี้คือเอาที่ครอบออกแล้ว [1] ภาพนี้คือเมื่อ 60 ปีที่แล้ว ดังนั้นมันจึงยังเป็นภาพขาวดำอยู่ เลยอาจจะดูยากนิดหน่อย ดังนั้นผมจึงทำแผนภาพแสดงส่วนกระกอบให้ดูประกอบ
ทางด้านขวามือครับ
(ซ้าย) เลเซอร์เครื่องแรกของโลก (ขวา) แผนผังส่วนประกอบของเลเซอร์เครื่องแรกของโลก
ในปัจจุบันเราเรียกเลเซอร์ชนิดนี้ว่า "เลเซอร์ทับทิม" (Ruby Laser) เพราะ
วัสดุที่ปลดปล่อยแสงออกมาคือวัสดุทับทิมชมพู (pink ruby) วัสดุชนิดนี้ทำมาจากอลูมิเนียมออกไซด์เจือด้วยอะตอมโครเมียมประมาณ 0.5% อะตอมในวัสดุชนิดนี้จะสามารถดูดกลืนแสงในแถบความถี่สีเขียวและสีน้ำเงินแล้วปลดปล่อยแสงในแถบสีแดงออกมาได้ เลเซอร์ทับทิมเครื่องแรกนี้ใช้ทับทิมแบบแท่งวางแทรกไว้ภายในหลอดไฟแฟลช (หรือหลอดไฟวาบ) แบบเกลียว
หลอดไฟแฟลชจะให้แสงขาวที่มีความสว่างสูงมาก โดยในแสงขาวนั้นจะมี
แสงในแถบสีเขียวและแถบสีน้ำเงินที่สามารถกระตุ้นทับทิมชมพูรวมอยู่ด้วย เมื่อทับทิมชมพูถูกกระตุ้นด้วยแสงจากไฟแฟลชแล้วอะตอมของมันก็จะปลดปล่อยแสงสีแดงออกมา แสงสีแดงเหล่านี้จะเกิดการสะท้อนกลับไปมาระหว่างโลหะสะท้อนแสง 2 แผ่นที่วางขนาบอยู่ตรงปลายทั้งสองข้าง
ของแท่งทับทิม การสะท้อนกลับไปมาแบบนี้ทำให้เราได้แสงเลเซอร์ที่มีลักษณะเป็นลำแสงออกมาจากปลายข้างหนึ่งของแท่งทับทิม แสงเลเซอร์ทับทิมมีลักษณะเป็นพัลซ์ ไม่ใช่แสงเลเซอร์ที่ต่อเนื่องเหมือนอย่างที่เราเคยเห็นบ่อยๆ เช่น แสงเลเซอร์แบบก๊าซ He-Ne หรือแสงเลเซอร์จากไดโอดเปล่งแสง
ธีโอดอร์ แฮโรลด์ ไมแมน ถือเลเซอร์ทับทิมเครื่องแรกของโลก ในมือขวาของเขาคือส่วนที่เป็นเลเซอร์ ส่วนในมือซ้ายของเขาคือส่วนที่เป็นที่ครอบ จะสังเกตว่าผนังด้านในของที่ครอบจะสะท้อนแสงด้วย
ด้วยส่วนประกอบที่หาได้ง่ายของเลเซอร์ทับทิมทำให้มันยังคงได้รับความสนใจจากเหล่านักประดิษฐ์ DIY และนักทดลองอยู่จนถึงทุกวันนี้ เมื่อผู้อ่านเข้า youtube แล้วค้นคำว่า ruby laser ก็จะพบกับคลิปวิดีโอมากมายที่สาธิตการประดิษฐ์เลเซอร์ทับทิม ความน่าตื่นตาของเลเซอร์ชนิดนี้คือมันเป็นพัลซ์ที่มีกำลังสูง ดังนั้นนักประดิษฐ์จึงชอบเอามันมายิงทำลายของเล่น
หลักการทำงานของเลเซอร์ทับทิมมาจากกลศาสตร์ควอนตั้ม หวังว่าในอนาคตจะได้มีโอกาสอธิบายความก้าวหน้าทางด้านควอนตั้มให้เพื่อนๆ อ่าน
- 3
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
