حل سوال يتم انتاج الليزر في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا عاكسة بنسبة 99,9% حيث تعكس جميع الضوء الساقط عليها، تصدّر هذا التساؤل العلمي محركات البحث، تزامناً مع سعي الطلاب والمهتمين بالفيزياء لفهم المكونات الدقيقة للأجهزة البصرية. تداول الجمهور معلومات حول العبارة الصحيحة المتعلقة بمدى كفاءة المرايا المستخدمة في أنابيب توليد الشعاع. العديد يتساءل عن حقيقة العبارة المتداولة: “يتم إنتاج الليزر في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا عاكسة بنسبة 99.9% حيث تعكس جميع الضوء الساقط عليها”، والحقيقة العلمية تؤكد أن هذه الإجابة هي “خطأ”. يثير الجدل في الأوساط التعليمية التباس مفهوم “الانعكاس الكلي” مع ضرورة “النفاذية” لخروج الشعاع.
ما هي آلية إنتاج الليزر وتصميم المرايا
تعتمد عملية إنتاج الليزر (LASER)، وهو اختصار لـ “تضخم الضوء عن طريق الانبعاث المحفز للإشعاع”، على منظومة دقيقة ظهرت للنور في ستينيات القرن الماضي. يتكون الجهاز في أبسط صوره من “وسط فعال” يوضع داخل أنبوب زجاجي أو تجويف رنيني. الخلفية التعليمية لهذا العلم توضح أن هذا التجويف يحتاج إلى مرآتين متقابلتين؛ الأولى عاكسة تماماً بنسبة تقترب من 100%، أما الثانية فهي “مرآة منفذة جزئياً” (Partial Mirror).
بداية المسيرة العلمية لأي شعاع ليزر تتطلب ألا تعكس المرآة الثانية كل الضوء، بل يجب أن تسمح بمرور نسبة ضئيلة منه (تتراوح غالباً بين 1% إلى 5%) ليخرج الشعاع إلى الخارج، فلو كانت المرايا تعكس “جميع” الضوء الساقط عليها بنسبة 100% أو حتى 99.9% دون نفاذية، لبقي الضوء محبوساً داخل الأنبوب ولما حصلنا على شعاع الليزر أبداً.
شاهد أيضاً : من هو الدكتور كريم العوضي ويكيبيديا مسيرة خبير الأوعية الدموية وشقيق طبيب الطيبات
خصائص إنتاج الليزر ومراياه
تتميز منظومة إنتاج الليزر بخصائص فيزيائية وهندسية تجعلها تختلف عن أي مصدر ضوئي تقليدي، حيث تعتمد جودة الشعاع على التوازن الدقيق بين الانعكاس والامتصاص والنفاذ.
- النفاذية الاختيارية: هي الخاصية الأهم، حيث تعمل إحدى المرايا كـ “مخرج للشعاع” (Output Coupler)، مما يسمح بمرور جزء محدد من الفوتونات بمجرد وصولها لشدة معينة.
- التضخيم المتكرر: تعكس المرايا الضوء ذهاباً وإياباً آلاف المرات عبر الوسط الفعال، مما يؤدي إلى تضخيم عدد الفوتونات المتماثلة في الطور والاتجاه.
- أحادية اللون (Monochromatic): ينتج النظام شعاعاً ذو طول موجي واحد محدد بدقة، بفضل خصائص الوسط الفعال وتصميم التجويف.
- الترابط والاتساق: الضوء الخارج يكون متسقاً زمنياً ومكانياً، مما يعني أن موجات الضوء تتحرك في انسجام تام ككتلة واحدة.
- توازي الأشعة (Collimation): تضمن المرايا المتقابلة بدقة متناهية أن الشعاع الخارج لا يتشتت إلا بنسبة ضئيلة جداً عبر المسافات الطويلة.
- تعديل الكفاءة: تختلف نسبة انعكاس المرايا حسب نوع الليزر (غازي، صلب، أو سائل) وحسب التطبيق المراد استخدامه فيه، سواء كان طبياً أو صناعياً.
حل سؤال يتم انتاج الليزر في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا عاكسة بنسبة 99,9% حيث تعكس جميع الضوء الساقط عليها
وفيما يدور حول سوال يتم انتاج الليزر في أنبوب زجاجي على طرفيه المتقابلين مرايا عاكسة بنسبة 99,9% حيث تعكس جميع الضوء الساقط عليها الجواب الصحيح هو خطا. يتبين لنا أن القول بأن المرايا تعكس “جميع” الضوء في نظام الليزر هو تصور غير دقيق فيزيائياً، لأن جوهر عمل الليزر يعتمد على خروج جزء من هذا الضوء ليؤدي وظيفته. إن فهم الفرق بين المرآة العاكسة والمرآة المنفذة هو ما يميز الدارس المتعمق في علوم البصريات. تظل الأمانة العلمية تقتضي منا توضيح أن “النفاذية الجزئية” هي السر الكامن وراء ظهور شعاع الليزر الذي نراه ونستخدمه في حياتنا اليومية بكفاءة عالية.
