レーザーとは？
一言で言えば…
人工的に作り出された単色光を増幅させて放射する仕組みのことであり、
Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(輻射の誘導放出による光増幅)の頭字語から名付けられた。
そもそも光とは何か？
光もレーザーも、電磁波の種類です。電磁波は波長によって分類され、人間が目に見える波長の範囲を「可視光線」と呼びます。JISによると、可視光線の波長は、おおよそ380nmから780nmの範囲です。この外側の電磁波を人間は目というセンサーでは感知することができません。
ちなみに、波長が小さい方が赤か紫かを覚える方法があります。
そのヒントは日焼けです。
日焼けとは、皮膚の細胞内に存在する物質が化学反応を起こすことによって生じます。化学反応を起こすためには、外部的なエネルギーが必要であり、このエネルギーが紫外線によって供給されます。
なぜ紫外線だけが化学反応を起こせるかというと、波長が短い光の方がエネルギーが大きいためです。
つまり、紫外線が日焼けを起こす＝化学反応を起こすだけのエネルギーを持っている＝波長が短い電磁波＝と覚えれば、紫外線＝波長が短いとつなげることができますね。参考にしてみて下さい。
レーザーと普通の光の違い
普通の光とレーザーにはいくつかの違いがあります。まず、レーザーは指向性が高い光を発し、ほとんど広がることなくまっすぐに進みます。これに対して、普通の光源からの光は四方八方に広がります。
次に、レーザーはひとつの色でできており、これを単色性と言います。普通の光は赤、青、緑など一般にいくつかの色が混ざっており、蛍光灯のように白く見えるものがその一例です。
さらに、レーザーは光の波どうしの山と山のそろい方が時間的にきっちりそろっており、レーザーどうしを重ね合わせると、山どうし・谷どうしが強め合い干渉縞が現れる可干渉性という特徴を持っています。この可干渉性により、レーザー光は高い精度で制御可能となります。
レーザーの原理
原子や分子は外部からエネルギーを吸収すると、下準位（低いエネルギー状態、基底状態）から上準位（高いエネルギー状態、励起状態）に移ります。しかし、励起状態は不安定であり、すぐに低いエネルギー状態に戻ろうとします。この過程を遷移といいます。
遷移が起こると、エネルギー差に相当する光が放出されます。この現象を自然放射と言います。放射された光は、他の励起状態にある原子に衝突し、同様の遷移を誘発します。この誘導されて放射される光を誘導放射と言います。
この一連の過程により、エネルギーの放出と光の放射が連鎖的に進行することが可能となります。
参考文献
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