Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Рис. 18. Процесс вынужденного излучения у иона хрома: А — на уровне 2 накопилось много ионов хрома; Б — первый справа ион хрома сам перешел на уровень 1, испустив при этом фотон; В — пролетая мимо другого нона хрома, фотон a «увлекает» за собой фотон b; Г — второй ион хрома ока­зался на уровне 1.

товым потоком. Ионы хрома поглощают световую энергию и переходят на уровни полосы 3, а затем — на уровень 2 (рис. 18). На этом энер­гетическом уровне накопляется все больше и больше ионов хрома. Сами по себе они сравни­тельно медленно переходят с уровня 2 на уро­вень 1. Но фотоны (кванты) с энергией Е21 вы­нуждают эти ионы совершить такой переход. При этом излучается фотон так же направ­ленный и с той же частотой, что и фотон, вы­звавший переход. Поэтому, когда на энергетиче­ском уровне 2 находится значительно больше ионов хрома, чем на уровне 1, возникают кас­кады фотонов (рис. 19). Фотон, самопроизволь­но перешедший с уровня 2 на уровень 1, увле­кает другие фотоны; те, в свою очередь, также увлекают за собой фотоны — каскад нарастает лавинообразно.

Рис.   19.   Фотоны,    выходящие    через   торец Л,  на рисунке не показаны.    Возбуждение  каскада  фотонов в  лазере.

Направление его может быть самым разным. Все каскады быстро покинут кристалл, кроме того каскада, в котором фотоны движутся параллельно к оси стержня. Эти фотоны будут, не переставая, многократно отражаться от зеркаль­ных торцов: то от торца А, то от торца В. Чем точнее выдержана параллельность этих торцов, тем больше отражений совершат фотоны, тем больше света выйдет через торец Б.

Двигаясь вдоль оси С-С, пучок фотонов вы­нуждает все новые переходы в ионах хрома. Его мощность непрерывно нарастает. Часть света, вышедшая через торец Б, дает световой пучок с очень малой расходимостью и с громадной яр­костью. Свет этого пучка практически монохроматичен; ширина его спектральной линии не превышает 0,1 А.

Мы описали самую простую конструкцию лазера. В исследовательских лабораториях всего мира создаются новые типы квантовых генераторов света. Уже сконструированы полу­проводниковые лазеры, в которых электриче­ская энергия непосредственно преобразуется в световую.

Пучок лазера в 100 млн. раз ярче пучка сол­нечного света. Это значит, что с его помощью можно создавать невиданную концентрацию энергии и передавать ее на очень дальнее рас­стояние. Лазеры можно применить для связи в космосе. Оценки ученых позволяют заклю­чить, что на космических расстояниях выгоднее осуществлять связь с помощью лазеров, а не радиоволн.

182