Sześćdziesiąt lat temu, 16 maja 1960 r., Młody amerykański fizyk Mayman z powodzeniem opracował pierwszy laser w historii ludzkości - laser rubinowy, który może generować światło o pojedynczej częstotliwości i dużym stężeniu kierunku.Jest to jeden z czterech głównych wynalazków XX wieku, który może być tak sławny jak energia atomowa, półprzewodniki i komputery i ma głęboki wpływ na rozwój społeczeństwa ludzkiego.Aby upamiętnić to ważne wydarzenie historyczne, UNESCO ogłosiło w 2018 roku, że dzień narodzin lasera, czyli 16 maja każdego roku, będzie ogłoszony „Międzynarodowym Dniem Światła”.
Laser to światło emitowane przez wzbudzone cząsteczki w atomach niektórych substancji.Różni się od zwykłego światła.Promieniowane przez niego fale świetlne mają tę samą fazę, częstotliwość i kierunek drgań.Angielska nazwa lasera to „Laser”, będąca skrótem pierwszej litery każdego słowa w języku angielskim Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation.Jeśli jest to wyjaśnione po chińsku, oznacza to „wzmocnienie światła poprzez emisję stymulowaną”, co w rzeczywistości odzwierciedla zasadę działania lasera.
Lasery różnią się od zwykłych źródeł światła, które odbijają się głównie w trzech aspektach: Po pierwsze, laser ma dobrą kierunkowość i wysoce skoncentrowaną energię.Światło emitowane przez zwykłe źródło światła jest rozbieżne, skierowane we wszystkich kierunkach, a kąt rozbieżności lasera jest niezwykle mały.Mówi się, że ludzie używali laserów do oświetlenia księżyca w latach 60. XX wieku (lustro na Księżycu zostało pozostawione przez Stany Zjednoczone, kiedy wylądował na Księżycu) i powróciło na ziemię.W rezultacie plamka na powierzchni Księżyca miała promień mniejszy niż 2 kilometry.Ponadto, ponieważ fotony emitowane przez laser mogą być skoncentrowane w bardzo małej przestrzeni, gęstość energii jest niezwykle wysoka, więc silny laser może nawet generować wysoką temperaturę setek milionów stopni Celsjusza.
Po drugie, laser ma dobrą monochromatyczność.Zakres długości fal światła emitowanego przez zwykłe źródła światła jest bardzo szeroki i nie jest to prawdziwe światło monochromatyczne.Laser jest inny, ponieważ jest wzmacniany przez promieniowanie stymulowane, więc wszystkie emitowane przez niego fotony są dokładnie takie same, jak fotony wzbudzane przez świat zewnętrzny, więc zakres długości fal lasera jest bardzo wąski.
Wreszcie laser ma dobrą spójność.Mechanizm emitowania światła przez zwykłe źródła światła to emisja spontaniczna.Światło emisji spontanicznej generowane przez różne atomy różni się częstotliwością, kierunkiem polaryzacji i kierunkiem propagacji oraz jest nieuporządkowane;podczas gdy światło lasera jest inne, jego mechanizm działania jest stymulowaną emisją, więc wszystkie fotony i fotony, które je wzbudzają ze świata zewnętrznego, są takie same niezależnie od częstotliwości, kierunku polaryzacji i kierunku propagacji.
Dlatego spójność lasera jest bardzo dobra.W eksperymentach z interferencją światła łatwo jest zaobserwować prążki interferencyjne.Na przykład urządzenie testowe, które wykryło fale grawitacyjne w 2016 roku, wykorzystywało interferometr Michelsona, a źródłem światła był laser.