3,463 Views
Favorite
ระบบอะตอมหรือโมเลกุลที่ใช้ทำเลเซอร์จะมีชั้นพลังงานต่าง ๆ อยู่ โดยที่ชั้นพลังงานที่เกี่ยวข้องกับการเกิดแสงเลเซอร์อยู่ ๒ ชั้นพลังงาน โดยปกติอะตอมหรือโมเลกุลจะอยู่ที่ชั้นพลังงานต่ำ (E1) เสมอเพราะมีเสถียรภาพกว่าเมื่อมีการป้อนพลังงานให้แก่ระบบอะตอมหรือโมเลกุล เช่น การฉายแสงที่มีพลังงานที่พอดีกับผลต่างระหว่างชั้นพลังงานทั้งสอง (E2 - E1) อะตอมและโมเลกุลจะถูกกระตุ้นให้ขึ้นไปอยู่ที่ชั้นพลังงานที่สูงกว่า (E2) ปรากฎการณ์เช่นนี้ คือ การดูดกลืนแสง (Absorption)
.jpg)
เมื่ออะตอมหรือโมเลกุลมีพลังงานสูงขึ้นเนื่องจากการดูดกลืนแสงแล้วจะคงสภาพเช่นนั้นได้ด้วยระยะเวลาหนึ่งเท่านั้นเพราะสถานะที่พลังงานสูง (E2) นี้ไม่เสถียรเมื่อเวลาผ่านไประยะหนึ่ง อะตอมและโมเลกุลเหล่านั้นก็จะตกกลับมาอยู่ที่ชั้นพลังานต่ำ (E1) ตามเดิม โดยคายพลังงานออกมาเท่ากับผลต่างระหว่างชั้นพลังงานทั้งสอง (E2 - E1) หรือเปล่งแสงกลับออกมานั่นเอง การเปล่งแสงเช่นนี้เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติของอะตอมและโมเลกุลนั้น ๆ จึงเรียกปรากฏการณ์เช่นนี้ว่า การเปล่งแสงแบบเกิดขึ้นเอง (Spontaneous Emission)
แต่ การเปล่งแสงแบบถูกเร้า (Stimulated Emission) ซึ่งเป็นกลกไลหลักของเลเซอร์นั้นเริ่มต้นจากการดูดกลืนแสงเพื่อให้อะตอมหรือโมเลกุลขึ้นไปอยู่ที่ชั้นพลังงานสูงเช่นกัน แทนที่จะให้อะตอมหรือโมเลกุลตกลงมาเองเมื่อเวลาผ่านไปจะมีการฉายแสงเข้าไปในระบบอะตอมหรือโมเลกุลที่มีพลังงานเท่ากับผลต่างของชั้นพลังานทั้งสอง (E2 - E1) แต่แสงที่ฉายเข้าไปนี้ไม่ถูกดูดกลืนโดยระบบฯ แสงนี้เร่งเร้าให้อะตอมหรือโมเลกุลคายพลังงานก่อนเวลา แสงที่เปล่งออกมากับแสงที่เร้าจึงออกมาจากระบบพร้อมกันมีพลังงานเท่ากันและมีความพร้อมเพรียงกันทั้งทิศทางการเคลื่อนที่และเฟสของคลื่นแสง
 1.jpg)
