Proses Terjadinya Laser

Apa itu Foton?

Setiap benda memiliki partikel Atom dan setiap partikel atom terdiri dari elektron, proton dan neutron. partikel-partikel tersebut bergerak mengelilingi inti atom sesuai dengan orbitnya. Diantara ketiga partikel tersebut, elektron lah yang paling tidak stabil alias mudah berpindah orbit jika ada kekuatan atau energi yang dia terima. Energi itu "menggairahkan" atau memicu elektron untuk berpindah dari orbit yang berenergi lebih rendah ke orbit berenergi lebih tinggi di sekitar inti atom. Ketika eletron sudah berada di orbit yang paling tinggi, ini tidak akan lama karena sifatnya yang tidak stabil, elektron langsung berpindah lagi ke orbit yang semula. Efek perpindahan eletron ke orbit asal mengakibatkan keluarnya energi cahaya yang disebut Foton,  Inilah cikal bakal cahaya laser tercipta. Agar lebih mudah memahaminya berikut ilustrasi tentang lahirnya foton.

Cara kerja laser

Setiap bahan atau media memiliki struktur dan jumlah partikel atom yang berbeda sehingga akan menghasilkan energi foton yang berbeda pula. Dalam beberapa kasus ada bahan yang dapat menghasilkan begitu banyak foton. Foton atau cahaya memiliki karakteristik yang berbeda-beda seperti, warna, panjang gelombang, dan koheren tidak koheren. Hal Inilah yang membuat perbedaan jenis laser. untuk laser yang menggunakan bahan padat biasanya menggunakan sebuah batu rubi atau bahan nd.YAG sebagai sumber lasernya.

Di dalam sinar laser, gelombang cahaya "koheren", artinya berkas foton bergerak ke arah yang sama pada panjang gelombang yang sama. Ini dicapai dengan mengirimkan elektron berenergi melalui "media penguatan" optik seperti bahan padat seperti kaca, atau gas. Sederhananya seperti ini, foton tersebut butuh dikuatkan energinya sehingga dilakukan amplifikasi atau penguatan berkali-kali lipat dengan memantulkannya ke kaca atau gas secara terus menerus seperti itu.

Secara teknis kita menempatkan sebuah cermin di satu sisi bahan optik laser memantulkan foton kembali ke elektron. Ruang antara cermin, atau "rongga," dirancang sehingga foton yang diinginkan untuk jenis media penguatan optik tertentu diumpankan kembali ke dalam media untuk merangsang emisi foton. Mereka berdua bergerak dalam arah dan kecepatan yang sama, memantul dari cermin lain di sisi lain untuk mengulangi proses cloning atau penggandaan terus menerus terjadi. Dua menjadi empat, empat menjadi delapan dan seterusnya sampai foton cukup kuat untuk bergerak melewati cermin dan bahan optik secara serempak dan serempak itu memberi laser kekuatannya. Sinar laser dapat tetap terfokus tajam pada jarak yang sangat jauh, bahkan ke bulan dan kembali.

Berikut ilustrasi tentang bagaimana proses amplifikasi laser menggunakan bahan batu Ruby.

Berikut penjelasannya:

1. Inti laser menggunakan bahan seperti laser ruby merah ini, terdiri dari batang yang terbuat dari kristal ruby dengan cermin di setiap ujungnya, dan tabung flash (berisi lampu flash)
2. Semburan cahaya dari tabung flash menambah energi di dalam batang, menarik atom rubi dan menghasilkan partikel cahaya yang disebut foton.
3. Foton menyerang atom, menciptakan lebih banyak foton yang memantul bolak-balik di antara cermin di dalam batang.
4. Jumlah foton menjadi sangat banyak sehingga melewati salah satu cermin, yang sebagian memantulkan cahaya, dan sinar laser muncul.

Itulah proses terjadinya laser yang menggunakan bahan padat batu ruby, adapun laser yang menggunakan bahan selain bahan padat maka cara kerjanya sedikit berbeda seperti laser yang menggunakan bahan gas.