“ เลเซอร์” ได้ชื่อมาอย่างไร?

เมื่อหกสิบปีที่แล้วในวันที่ 16 พฤษภาคม พ.ศ. 2503 Mayman นักฟิสิกส์หนุ่มชาวอเมริกันประสบความสำเร็จในการพัฒนาเลเซอร์ตัวแรกในประวัติศาสตร์ของมนุษย์คือเลเซอร์ทับทิมซึ่งสามารถสร้างแสงด้วยความถี่เดียวและมีทิศทางที่มีความเข้มข้นสูงเป็นหนึ่งในสี่สิ่งประดิษฐ์ที่สำคัญในศตวรรษที่ 20 ที่มีชื่อเสียงพอ ๆ กับพลังงานปรมาณูเซมิคอนดักเตอร์และคอมพิวเตอร์และมีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาสังคมมนุษย์เพื่อเป็นการรำลึกถึงเหตุการณ์สำคัญทางประวัติศาสตร์นี้ UNESCO ได้ประกาศในปี 2018 ว่าวันกำเนิดของเลเซอร์คือวันที่ 16 พฤษภาคมของทุกปีจะถูกกำหนดให้เป็น "วันแห่งแสงสากล"

เลเซอร์คือแสงที่ปล่อยออกมาจากอนุภาคที่ถูกกระตุ้นในอะตอมของสารบางชนิดมันแตกต่างจากแสงธรรมดาคลื่นแสงที่แผ่ออกมามีเฟสความถี่และทิศทางการสั่นสะเทือนเหมือนกันชื่อภาษาอังกฤษของเลเซอร์คือ "Laser" ซึ่งเป็นตัวย่อของอักษรตัวแรกของแต่ละคำในภาษาอังกฤษ Light Amplification by Stimulated Emission of Radiationถ้าอธิบายเป็นภาษาจีนแปลว่า "การขยายแสงโดยการปล่อยแบบกระตุ้น" ซึ่งสะท้อนหลักการทำงานของเลเซอร์จริงๆ

เลเซอร์แตกต่างจากแหล่งกำเนิดแสงธรรมดาซึ่งส่วนใหญ่จะสะท้อนให้เห็นใน 3 ด้าน: ประการแรกเลเซอร์มีทิศทางที่ดีและพลังงานที่มีความเข้มข้นสูงแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงธรรมดามีความแตกต่างกันโดยหันไปในทุกทิศทางในขณะที่มุมความแตกต่างของเลเซอร์มีขนาดเล็กมากว่ากันว่ามนุษย์ใช้เลเซอร์ส่องดวงจันทร์ในช่วงทศวรรษ 1960 (กระจกบนดวงจันทร์ถูกทิ้งไว้โดยสหรัฐอเมริกาเมื่อมันลงจอดบนดวงจันทร์) และกลับมายังโลกเป็นผลให้จุดบนพื้นผิวของดวงจันทร์มีรัศมีน้อยกว่า 2 กิโลเมตรนอกจากนี้เนื่องจากโฟตอนที่ปล่อยออกมาจากเลเซอร์สามารถกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ขนาดเล็กมากความหนาแน่นของพลังงานจึงสูงมากดังนั้นเลเซอร์ที่แข็งแกร่งจึงสามารถสร้างอุณหภูมิสูงได้หลายร้อยล้านองศาเซลเซียส

ประการที่สองเลเซอร์มีความเป็นสีเดียวที่ดีช่วงความยาวคลื่นของแสงที่ปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดแสงธรรมดานั้นกว้างมากและไม่ใช่แสงสีเดียวที่แท้จริงเลเซอร์มีความแตกต่างกันเนื่องจากถูกขยายโดยการแผ่รังสีที่กระตุ้นดังนั้นโฟตอนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจึงเหมือนกับโฟตอนที่ถูกกระตุ้นจากโลกภายนอกดังนั้นช่วงความยาวคลื่นของเลเซอร์จึงแคบมาก

สุดท้ายเลเซอร์มีการเชื่อมโยงกันที่ดีกลไกการเปล่งแสงของแหล่งกำเนิดแสงธรรมดาคือการปล่อยออกมาเองแสงที่เปล่งออกมาเองที่เกิดจากอะตอมต่างกันมีความถี่ทิศทางโพลาไรซ์และทิศทางการแพร่กระจายที่แตกต่างกันและไม่เป็นระเบียบในขณะที่แสงเลเซอร์แตกต่างกันกลไกการทำงานของมันถูกกระตุ้นการปล่อยดังนั้นโฟตอนและโฟตอนทั้งหมดที่กระตุ้นจากโลกภายนอกจะเหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงความถี่ทิศทางโพลาไรซ์และทิศทางการแพร่กระจาย

ดังนั้นการเชื่อมโยงกันของเลเซอร์จึงดีมากเมื่อใช้ในการทดลองการรบกวนของแสงจะสังเกตเห็นขอบรบกวนได้ง่ายตัวอย่างเช่นอุปกรณ์ทดสอบที่ตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงในปี 2559 ใช้อินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ของมิเชลสันและแหล่งกำเนิดแสงที่ใช้คือเลเซอร์