Home / Materi Fisika / Pendahuluan LASER

Pendahuluan LASER

kelas-fisika.com – Pendahuluan LASER

Sebelum membahas bagaimana LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) bekerja, pertama mari kita lihat bagaimana cahaya bekerja.

Apa itu Cahaya?

Cahaya adalah sejenis energi yang dilepaskan oleh sebuah atom . Cahaya terbuat dari partikel sangat kecil yang disebut foton.

Atom adalah satuan dasar materi. Setiap atom terdiri dari nukleus (inti) dan satu set elektron yang mengorbit nukleus.

Nukleus terbentuk sebagai hasil kekuatan nuklir yang kuat antara proton dan neutron. Proton memiliki muatan positif sehingga disebut partikel bermuatan positif. Neutron tidak memiliki muatan sehingga disebut partikel netral.

Neutron tidak bertanggung jawab sehingga muatan keseluruhan inti positif.


Elektron memiliki muatan negatif sehingga disebut partikel bermuatan negatif. Elektron selalu mengorbit nukleus karena adanya gaya tarik elektrostatik di antara keduanya. Elektron berputar mengelilingi nukleus di berbagai orbit atau kulit. Setiap orbit memiliki tingkat energi yang unik.

Elektron yang mengorbit pada jarak yang lebih besar dari nukleus memiliki tingkat energi yang lebih tinggi sedangkan elektron yang mengorbit pada jarak yang lebih kecil dari nukleus memiliki tingkat energi lebih rendah.

Elektron di tingkat energi yang lebih rendah membutuhkan energi ekstra untuk melompat dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi. Energi ekstra ini bisa dipasok dari berbagai jenis sumber energi seperti panas, medan listrik atau cahaya.

Cahaya menunjukkan sifat dari kedua gelombang dan partikel sehingga bisa berperilaku serentak sebagai partikel atau gelombang. Einstein percaya bahwa cahaya adalah partikel atau foton dan Aliran foton adalah gelombang. Cahaya diperoleh dari berbagai sumber seperti lilin, lampu dan sinar matahari.

Lilin dan lampu disebut sebagai manusia membuat sumber cahaya dan sinar matahari disebut sumber cahaya alami.

Sumber cahaya buatan pertama yang dapat diandalkan (bola lampu pijar) ditemukan pada tahun 1879 oleh Thomas Edison. Dalam bola lampu pijar, arus listrik mengalir melalui filamen di dalam bohlam.

Bila arus listrik yang cukup dilewatkan melalui filamen, arus listriknya akan memanas dan memancarkan cahaya tampak. Dengan demikian, cahaya tampak dipancarkan dari lampu pijar.

Apa itu LASER?

Kata LASER adalah akronim untuk Light Amplification oleh Stimulated Emission of Radiation. Laser adalah alat yang menguatkan atau meningkatkan intensitas cahaya dan menghasilkan cahaya yang sangat terarah.

Laser tidak hanya menguatkan atau meningkatkan intensitas cahaya tapi juga menghasilkan cahaya. Laser memancarkan cahaya melalui proses yang disebut emisi radiasi terstimulasi yang menguatkan atau meningkatkan intensitas cahaya. Beberapa laser menghasilkan cahaya tampak namun yang lain menghasilkan sinar ultraviolet atau inframerah yang tak terlihat.


Secara umum, ketika elektron melompat dari tingkat energi yang lebih tinggi ke tingkat energi yang lebih rendah, ia akan memancarkan cahaya atau foton. Energi foton yang dipancarkan sama dengan perbedaan energi antara tingkat energi. Hilangnya energi elektron disebabkan oleh keseluruhan atom. Oleh karena itu, dapat dipikirkan bahwa atom bergerak dari keadaan energi yang lebih tinggi ke keadaan energi yang lebih rendah.

Cahaya laser berbeda dengan lampu konvensional. Cahaya laser memiliki sifat luar biasa yang tidak ada dalam sumber cahaya biasa seperti sinar matahari dan lampu pijar.

Sumber cahaya konvensional seperti bola lampu listrik atau lampu tabung tidak memancarkan cahaya yang sangat terarah dan koheren sedangkan laser menghasilkan sinar terionisasi, monokromatik, koheren dan terpolarisasi yang sangat tinggi.

Dalam sumber cahaya konvensional, elektron tereksitasi memancarkan cahaya pada waktu yang berbeda dan dalam arah yang berbeda sehingga tidak ada hubungan fasa antara foton yang dipancarkan.

Di sisi lain, foton yang dipancarkan oleh elektron laser berada dalam fase yang sama dan bergerak ke arah yang sama.

Einstein memberikan dasar teoritis untuk pengembangan laser pada tahun 1917, saat ia meramalkan kemungkinan terstimulasi emisi. Pada tahun 1954, CH Townes dan rekan kerja Letakkan prediksi Einstein untuk realisasi praktis.

Mereka mengembangkan amplifier gelombang mikro berdasarkan emisi radiasi yang dirangsang. Ini disebut sebagai MASER (Amplifikasi Microwave oleh Stimulated Emission of Radiation. Maser beroperasi dengan prinsip yang mirip dengan laser namun menghasilkan gelombang mikro daripada radiasi cahaya.

Pada tahun 1958, CH Townes dan A. Schawlow memperluas prinsip maser menjadi terang. Pada tahun 1960, TH Maiman membangun perangkat laser pertama.

Prinsip Kerja Laser

Check Also

Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator

kelas-fisika.com – Transformator Tenaga Listrik | Definisi dan Jenis Transformator Definisi Transformator Transformator atau Trafo …

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Powered by themekiller.com