레어저 (LASER)에 대한 조사

레어저 (LASER)

유도방출에 의해 빛을 증폭하거나 발진하는 장치. 메이저의 동작원리를 빛의 영역으로 확장한 것으로 『유도방출에 의한 빛의 증폭』을 의미하는 영어의 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation의 머리 글자를 딴 것이다. 대부분의 경우는 레이저발진기를 의미한다. 낮은 에너지 상태(에너지준위)에 있는 분자(또는 원자, 이온)의 수보다 높은 에너지 상태에 있는 분자의 수가 많은, 즉 비열평형분포(반전분포)를 하고 있는 물질계에 공명하는 빛을 작용시켜서 유도 방출되는 과정에 의해서 빛을 증폭시키는 장치이다.

(원리)

분자에서 전자기파(빛이나 마이크로파도 그 일종)가 방사되는 기구는 크게 자연방출과 유도방출로 나누어진다. 분자의 두 에너지준위 E1, E2(E2>E1)에 대해 생각해보면, 자연방출은 E2상태에 있는 분자가 외부로부터의 자극이 없이 E1 상태로 전이될 때 전자기파가 방사되는 현상이고, 이에 대해서 유도방출은 외부로부터 ν=(E2-E1)/h(h는 플랑크 상수)인 진동수의 전자기파가 입사되었을 때 E2 상태에 있던 분자가 입사전자기파와 동일한 진도수 및 동일 위상의 전자기파를 방사하며 E1 상태로 전이되는…(생략)