ಲೇಸರ್
ಲೇಸರ್ ನ ವಿಸ್ತೃತ ರೂಪ (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ಲೈಟ್ ಆಂಪ್ಲಿಫಿಕೇಶನ್ ಬೈ ಸ್ಟಿಮುಲೇಟೆಡ್ ಎಮಿಶನ್ ಆಫ್ ರೇಡಿಯೇಶನ್ - ವಿಕಿರಣ ಚೋದಿತ ಉತ್ಸರ್ಜನೆಯಿಂದ ಬೆಳೆಕಿನ ವರ್ಧನೆ ಎಂಬುದಾಗಿದೆ.[೧][೨][೩][೪] ೧೯೬೦ರಲ್ಲಿ ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ ಥಿಯೋಡೋರ್ ಹೆಚ್. ಮೈಮೆನ್ ಎನ್ನುವವರು ಹ್ಯೂಸ್ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿಯಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್‌ನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಇದರ ಮೂಲವು ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಹಾರ್ಡ್ ಟೌನ್ಸ್ ಮತ್ತು ಆರ್ಥರ್ ಲಿಯೋನಾರ್ಡ್ ಸ್ಕಾಲೋವ್ಸ್ ಎನ್ನುವವರ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ್ದಾಗಿತ್ತು.[೫] ಕೆಂಪು(660 & 635 nm), ಹಸಿರು (532 & 520 nm) ಮತ್ತು ನೀಲಿ(445 & 405 nm) ತರಂಗದೂರವನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಲೇಸರ್ ಎಂಬುದು ಸರಿಸುಮಾರು ಏಕವರ್ಣೀಯ ಬೆಳಕಿನ ಅತಿ ತೀವ್ರ ಕಿರಣ ಪುಂಜವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಸಾಧನ. ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕು ಹರಡಿಕೊಳ್ಳದೆ ಬಹಳ ದೂರ ಚಲಿಸಬಲ್ಲದು. ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕನ್ನು ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಿ ಅಗಾಧ ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಶಕ್ತಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಪ್ರಮಾಣ ೧೦ ೮ ವಾಟ್ / ಸೆಂ.ಮೀ ^೨ ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಶಕ್ತಿಸಾಂದ್ರತೆಯೆಂದರೆ ಏಕಮಾನ ವಿಸ್ತೀರ್ಣದ ಮೇಲೆ ಒಂದು ಸೆಕೆಂಡಿನಲ್ಲಿ ಅಪಾತವಾಗುವ ಶಕ್ತಿ.
ಲೇಸರ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ
ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಕಕ್ಷೆ E2 ಯಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ E1 ಕಕ್ಷೆಗೆ ಒಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಜಿಗಿದಾಗ ಒಂದು ಫೋಟಾನ್ ಉತ್ಸರ್ಜಿತವಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಫೋಟಾನಿನ ಶಕ್ತಿಯು E2 - E1 = hv ಗೆ ಸಮವಿರುತ್ತದೆ. ಇಲ್ಲಿ v ಎಂಬುದು ಉತ್ಸರ್ಜಿತ ಫೋಟಾನಿನ ಆವೃತ್ತಿ. ಈ ಕ್ರಿಯೆಯು ಸ್ವಪ್ರೇರಿತವಾಗಿ ನಡೆಯುವುದರಿಂದ ಇದನ್ನು ಸ್ವಯಂ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ಎನ್ನುತ್ತೇವೆ.
ಯುಕ್ತ ಪ್ರಮಾಣದ ಶಕ್ತಿಯುಳ್ಳ ಒಂದು ಫೋಟಾನ್ ಒಂದು ಪರಮಾಣುವಿನ ಮೇಲೆ ಬಿದ್ದಾಗ, ಅದು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಹೀರಲ್ಪಟ್ಟು ಪರಮಾಣುವಿನ ಒಂದು ಇಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಏರುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗೆ ಉತ್ಸರ್ಜನೆ ಎಂದು ಹೆಸರು.
ಒಂದು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿನ ಬಹುತೇಕ ಪರಮಾಣುಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಅತ್ಯಲ್ಪ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ. ದ್ಯುತಿ ಪ್ರವರ್ಧನೆ ಉಂಟಾಗಬೇಕಾದರೆ ಹೆಚ್ಚು ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಅಧಿಕಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಏರಿಸಬೇಕಾದುದು ಅಗತ್ಯ. ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಯಿಂದ ಅಧಿಕ ಶಕ್ತಿ ಸ್ಥಿತಿಗೆ ಏರಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಸಂದಣಿ ವಿಲೋಮನೆ ಎಂದು ಕರೆಯುತ್ತಾರೆ. ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸಿ ಸಂದಣಿ ವಿಲೋಮವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಂದಣಿ ವಿಲೋಮನವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಬಾಹ್ಯ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಒದಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಅಥವಾ ದ್ಯುತಿ ಪ್ರೇಷಣೆ ಎನ್ನುತ್ತಾರೆ.
ಉಪಯೋಗಗಳು
ರಾಮನ್ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಬಳಿಕ ಕೆಲವು ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾದದ್ದು, ಅದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಸಿ.ವಿ.ರಾಮನ್ ಇವರಿಗೆ ನೊಬೆಲ್ ಪಾರಿತೋಷಕ ದೊರೆತದ್ದು ಸಂಗತಿ ನಮಗೆಲ್ಲರಿಗೂ ಚಿರಪರಿಚಿತ. ಆದರೆ ಲೇಸರ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಬಳಿಕ ರಾಮನ್ ಪರಿಣಾಮದ ಅನ್ವಯ ಇನ್ನಷ್ಟು ವಿಸ್ತಾರಗೊಂಡಿತು. ಬಹಳಷ್ಟು ಅಣುಗಳ ರಚನೆಯ ವಿನ್ಯಾಸವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನಕ್ಕೆ ಒಳಪಡಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು. ಇದರರ್ಥ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಉಪಯೋಗ ಕೇವಲ ರಾಸಾಯನಿಕ ವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಇದೆ ಎಂದಲ್ಲ. ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಉಪಯೋಗಗಳನ್ನು ಆಧುನಿಕ ಸಾಮಾಜಿಕ ಹಿನ್ನೆಲೆಯಲ್ಲಿ ಹೀಗೆ ಪಟ್ಟಿ ಮಾಡಬಹುದು. ಸಂಪರ್ಕ ಸಾಧನವಾಗಿ, ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ, ಕೈಗಾರಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ, ಕಾನೂನು ಸುವ್ಯವಸ್ಥೆ ಏರ್ಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ, ಮನೋರಂಜನೆ, ರಕ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರ, ಇಂಟರ್‌ನೆಟ್ ಬಳಕೆಯನ್ನು ಇಷ್ಟೊಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸುವಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಕೊಡುಗೆ ಅಪಾರವಾಗಿದೆ.
ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ಮಾಲ್‍ಗಳಲ್ಲಿ ಸೂಪರ್ ಮಾರ್ಕೆಟ್ಟುಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕೊಳ್ಳುವಾಗ ಬಾರ್‌ಕೋಡ್‍ಗಳ ಮೂಲಕ ದರವನ್ನು ತಿಳಿದು ಬಿಲ್ ಸಿದ್ಧಪಡಿಸುವಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಬೆಳಕಿನ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ಜನಸಾಮಾನ್ಯರು ಗುರುತಿಸಿರುತ್ತಾರೆ. ಕಂಪ್ಯೂಟರ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಲೇಸರ್ ಡಿಸ್ಕ್ ಗಳ ಉಪಯೋಗವನ್ನು ೧೯೭೮ ರಿಂದ ನಡೆಸಿಕೊಂಡು ಬರಲಾಗುತ್ತಿದೆ. ೧೯೮೨ ರಿಂದ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್‌ಗಳ ಬಳಕೆ ಪ್ರಾರಂಭಗೊಂಡು ಈಗ ಅದು ಅತ್ಯಂತ ಜನಪ್ರಿಯವಾಗಿ ಬಳಕೆಯಾಗುತ್ತಿದೆ.
- ವೈದ್ಯಕೀಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ: ರಕ್ತ ರಹಿತ ಶಸ್ತ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ (ಎಂಡೋಸ್ಕೋಪ್‍ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಜಠರದಲ್ಲಿ ಬೆಳೆದ ಗಡ್ಡೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ನಾಮಗೊಳಿಸುವುದು) ಮೂತ್ರಕೋಶದ ಕಲ್ಲುಗಳನ್ನು ಕರಗಿಸುವುದು, ಕಣ್ಣಿನ ಪೊರೆಯನ್ನು ಸ್ವಚ್ಛಗೊಳಿಸುವುದು, ಹಲ್ಲುಗಳ ಸ್ವಚ್ಛತೆ ಮತ್ತಿತರ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ತೀರಾ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಶವವಿಲ್ಲದೇ ಶವದ ಭಾಗಗಳ ಕುರಿತು ಪಾಠವನ್ನು ಮಾಡಲು ಲೇಸರ್ ಬಳಕೆ ಆರಂಭಗೊಂಡಿದೆ.
- ಕೈಗಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ: ಕಟ್ಟಿಂಗ್, ವೆಲ್ಡಿಂಗ್, ಹೀಟ್ ಟ್ರೀಟ್ಮೆಂಟ್, ಕೆಲವು ಭಾಗಗಳನ್ನು ಮುಟ್ಟದೇ ಅವುಗಳನ್ನು ಮಾಪನ ಮಾಡಲು, ಗುರುತಿಸಲು.
- ರಕ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ: ಟಾರ್ಗೆಟ್‍ಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲು, ಮಿಸೈಲ್‍ಗಳ ಗುರಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು, ರೇಡಾರ್‌ಗಳಿಗೆ ಬದಲಿಯಾಗಿ, ವಿರೋಧಿ ಪಡೆಗಳನ್ನು ಕುರುಡಾಗಿಸಲು.[೬]
- ಕಾನೂನು ಸುವ್ಯವಸ್ಥೆ ಏರ್ಪಾಡುಗಳು: ಹೆಬ್ಬೆರಳು ಗುರುತು, ಡಿ.ಎನ್.ಎ. ಮ್ಯಾಚಿಂಗ್ ಮುಂತಾದ ಉಪಕರಣಗಳ ಮೂಲಕ ಅಪರಾಧಿಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆ ಹಚ್ಚಲು.
- ಸಂಶೋಧನೆ: ರೋಹಿತ ದರ್ಶನ, ಲೇಸರ್ ಅಂಗಚ್ಛೇದನ, ಲೇಸರ್ ತಾಪಾನುಶೀತನ, ಲೇಸರ್ ಹರಡಿಕೆ, ಲೇಸರ್ ವ್ಯತಿಕರಣಮಾಪನ, ಲಿಡಾರ್, ಲೇಸರ್ ಸೆರೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮವಿಚ್ಛೇದನ, ಪ್ರತಿದೀಪ್ತಿ ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶನ, ಮಾಪನಶಾಸ್ತ್ರ.
- ವಸ್ತು ವಿನ್ಯಾಸ/ವ್ಯಾವಹಾರಿಕ: ಲೇಸರ್ ಪ್ರಿಂಟರ್, ಬಾರ್ ಕೋಡ್ ರೀಡರ್, ಉಷ್ಣತಾಮಾಪಕಗಳು, ಹೋಲೋಗ್ರಾಂಗಳು, ನೀರ್ಗುಳ್ಳೆಗಳು(bubblegrams)
- ಮನೋರಂಜನೆಯಲ್ಲಿ: ಲೇಸರ್ ಲೈಟ್ ಶೋ ಗಳು (ಹೊಸವರ್ಷಕ್ಕೆ ಆಸ್ಟ್ರೇಲಿಯಾ, ಕ್ರೀಡಾ ಕೂಟಗಳ ಉದ್ಘಾಟನೆ)