ماذا تعرف عن اختراع الليزر وما هي اهم استخداماته ؟

[Mary Naeem]

ماذا تعرف عن اختراع الليزر وما هي اهم استخداماته ؟

اختراع الليزر هو تضخيم او تقوية الضوء من خلال الانبعاثات المحفزة للاشعاع، وقد ناقش البرت أينشتاين في عام 1917 نظريات التماسك (المتعلقة بالموجات ذات العلاقة المستمرة) والانبعاثات المحفزة (التفريغ النشط) ولكنها لم تقدم إلا كنظريات فقط، ولم يصف ابدا ألبرت أينشتاين في كتاباته الجهاز الذي يمكن ان يحقق الانبعاثات المحفزة، وكان هذا هو الحال حتى عام 1954 عندما حقق الفيزيائي الأمريكي تشارلز تاونز الفائز بجائزة نوبل الانبعاثات المحفزة باستخدام الميكروويف .

- تطوير اختراع الليزر :

اختراع الليزر

مع ظهور دليل على ان الانبعاثات المحفزة للضوء كان ممكنا، فقد تسابق العلماء في جميع انحاء العالم لانتاج الليزر للتشغيل، وفي عام 1958 قدم تاونز وآرثر شاولو ورقة بدراسة متطلبات اشعة الليزر، وفي الوقت نفسه صمم الفيزيائي الأمريكي غوردون جولد نموذج الليزر الخاص بالتشغيل، ونظرا لسوء التفاهم في مكتب براءات الاختراع لم يقدم جولد طلبا للحصول على براءة الاختراع لتصميمه، وتسلم تاونز وشاولو في نهاية المطاف براءة الاختراع، ولكن ثيودور هارولد ميمان هو الذي حصل على شرف اختراع الليزر .

في عام 1960 صمم ميمان الليزر الاولي الخاص بالتشغيل في الولايات المتحدة، بينما بوتاييفا وفابريكانت من الاتحاد السوفيتي ، وعملوا كشركاء على اختراع الليزر في نفس الوقت، ولكن لم ينشروا نتائجهم ولم يحصلوا على أي براءة اختراع تقريبا لجهودهم الرائدة .

قد اقدم الكثير على استخدام الليزر بمجرد الاعلان عن اكتشافه، والليزر لا تعيقه المسافات حيث تم توجيه شعاع الليزر في وقت مبكر على سطح القمر وقد وصل الى سطح القمر على بعد ميلين من سطح الارض، وعندما يركز الليزر من خلال عدسة فيمكن ان يقطع الماس بدقة مطلقة .

- كيف يعمل اختراع الليزر :

لفهم كيفية عمل الليزر، فمن المهم أن تعرف عمل الضوء، فالضوء الطبيعي مثل أشعة الشمس ينبعث من مصدره في جميع الاتجاهات ويسمى الانبعاثات التلقائية، ويتم إنشاء ضوء الليزر داخل وسط (نوع من الجهاز أو البيئة) ، والذرات داخل الوسط هي جزيئات مثارة ولكن لا تزال تتطلب نوعا من التحفيز لتنبعث منها الضوء، وفي ليزر ميمان تم لف أنبوب الفلاش حول قضيب من الياقوت، وبدأ الفلاش سلسلة من التفاعلات التي انتهت بشعاع من الضوء الاحمر الذي يتحرر من القضيب، ويسمى هذا النوع من سلسلة التفاعلات الانبعاثات المحفزة وهو الأساس لتكنولوجيا الليزر .

يستخدم الليزر صناعيا في مجموعة واسعة من المنتجات، والليزر يقوم بقطع المنتجات الخشبية بدقة كبيرة، والاقراص المدمجة التي يتم تخزين الموسيقى والبيانات الالكترونية عليها صنعت من قبل الليزر، وهذه الأقراص قادرة على حفظ المعلومات الخاصة بها دون تحريف أو اتلاف لفترات طويلة من الزمن .

- الاستخدامات الطبية لاختراع الليزر :

بحلول عام 1962 كانت الجهود المبذولة لاستخدام الليزر للأغراض الطبية مستمرة، ولم يستخدم ايضا غاز الارجون وهو غاز خامل عديم اللون والرائحة بدلا من الياقوت في الاغراض الطبية، حيث ان اللون الصحيح وشدة شعاع الليزر قادرين على الاستخدام في العمليات الجراحية .

يستخدم الليزر بانتظام لإجراء العمليات الجراحية القصيرة حيث لا حاجة هناك إلى التخدير مثل العمليات الجراحية الأخرى التي تحتاج إلى الدقة القصوى، ومن الأمثلة على العمليات الجراحية الخالية من التخدير تلك التي تتم في العين حيث يتم إصلاح شبكية العين المنفصلة، وإزالة المياه البيضاء، ويستخدم الليزر أيضا لإزالة علامات الولادة من الجلد، وإزالة التجاعيد، وإعادة فتح الشرايين المسدودة، وسد الأوعية الدموية لمنع النزيف .