로그인하고 있지 않습니다. 편집하면 당신의 IP 주소가 공개적으로 기록됩니다. 계정을 만들고 로그인하면 편집 시 사용자 이름만 보이며, 위키 이용에 여러 가지 편의가 주어집니다.중간의 다른 편집과 충돌하여 이 편집을 되돌릴 수 없습니다. 스팸 방지 검사입니다. 이것을 입력하지 마세요!'''레이저'''(laser; Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)는 [[전자기파]] 유도 방출에 의한 [[빛]]의 증폭의 약자이다. == 원리 == [[원자]]에는 [[전자]]가 있는데, 그 전자들은 다 자신의 에너지를 갖고 있다. 하지만 전자들은 불연속적인 에너지 수치를 가지며, 불연속적인 에너지 수치를 '에너지 준위'라고 한다. 에너지 준위는 전자와 원자핵 사이의 거리, 즉 주양자수에 따라 바뀐다. 이때 에너지 준위 사이를 이동하려면 전자가 에너지를 흡수하거나 방출해야 하는데, 이 에너지는 광자, 즉 전자기파의 형태로 표현된다. 안정된, 가장 낮은 에너지를 가진 바닥 상태의 전자가 에너지를 흡수하면 주양자수는 증가한다. 즉 원자핵에서 멀어지는 것이다. 하지만 그 '들뜬 상태'의 전자는 오래 가지 못하고 바로 에너지를 내놓으며 추락한다. 일련의 과정을 '''자발방출'''이라고 한다. 레이저 중에서 가장 간단한 3-준위 레이저는 바닥 상태와 들뜬 상태의 사이에 '준안정상태'가 있어 전자가 들뜬 상태보다 오래 머물 수 있는 에너지 준위가 있다. 그렇게 에너지를 흡수해서 들뜬 상태로 진입하고 순간적으로 에너지를 들뜬 상태와 준안정상태 사이의 에너지 차이만큼 방출해 준안정상태로 진입한다. 이 때 준안정상태와 바닥 상태 사이의 에너지 차이만큼을 외부에서 가하면 준안정상태에 있는 전자들이 막 에너지를 방출하며 바닥 상태로 떨어진다. 이 과정을 '''유도방출'''이라고 한다. 유도방출된 빛들은 결이 맞다고 표현하는데, 진폭, 파장, 진동수(주기), 위상이 모두 같기 때문이다. 이로 인해 보강간섭을 최대한으로 중첩해 결과적으로 레이저는 강한 세기를 가지게 된다. ==종류와 쓰임새== *[[고체]] 레이저 :레이저로서 최초로 성공한 [[루비]] 레이저와 Nd:YAG 레이저가 유명한 레이저이다. :*루비는 알루미늄 산화물인 Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>의 결정에서 Al<sup>3+</sup> 이온 몇 개가 크로뮴 이온 Cr<sup>3+</sup>로 교체된 것으로 붉은색을 띤다. Cr<sup>3+</sup> 이온은 수명이 약 0.003초의 준안정상태를 가진다. 제논 섬광 램프로 전자를 들뜬 상태에 올려보내고 전자는 곧 에너지를 잃으면서 준안정상태로 떨어진다. 준안정상태에서 떨어진 전자들은 광자를 내뿜고, 그 광자들이 양 옆에 있는 거울을 왔다갔다 하면서 다른 Cr<sup>3+</sup> 이온의 전자들의 광자 방출을 유도한다. 이로써 위상이 같은 센 에너지를 얻는 것이다. :*Nd:YAG 레이저는 유리질 고체인 '[[이트륨]] [[알루미늄]] 가넷'(Yttrium Aluminium Garnet, YAG)에 [[네오디뮴]](Nd)이 [[도핑 (반도체)|불순물로 들어있는 것이다]]. 외과 수술에 주로 사용된다. :*[[반도체]] 레이저 :[[광섬유]], [[컴팩트 디스크]](CD), [[DVD]], [[블루레이 디스크]](BD) 등에 쓰이며, 반도체의 p-n 접합 사이의 유도방출로 인해 레이저가 발진한다. 전류가 낮을 때에는 p-n 접합 사이의 에너지에 해당하는 빛이 자발적으로 나와 [[발광 다이오드]]와 같지만, 전류가 높아지면 전자 또는 양공이 많아져 자발 방출이 유도 방출을 불러 일으켜 레이저가 된다. *[[기체]] 레이저 :고체 레이저에 비해 연속적인 출력을 얻을 수 있다. 대표적으로 [[헬륨|He]]-[[네온|Ne]] 레이저와 [[이산화탄소|CO<sub>2</sub>]] 레이저가 있다. :*He-Ne 레이저는 4-준위 레이저로, 헬륨에서 준안정상태로 올라간 전자들이 네온 원자와 충돌하면서 네온 원자의 전자에게 에너지를 주고, 그 에너지로 네온 원자의 준안정상태에서 살짝 내려오며 광자를 방출하고, 그 다음 자발적으로 더 내려온 다음 마지막으로 방출 없이 바닥 상태로 떨어진다. 연속적인 출력을 낼 수 있어 마트에서 보이는 바코드 리더에 사용된다. :*CO<sub>2</sub> 이산화탄소, 질소, 헬륨을 사용하는데, 전류에 의해 질소가 진동하면 진동에 의한 에너지를 전자의 전이로 내뿜기 곤란하므로 헬륨에 에너지를 전달한 후 헬륨은 이산화탄소에 에너지를 전달해 이산화탄소에서 방출이 일어나게 된다. 헬륨은 두 가지로 활동한다. 하나는 에너지를 전달하는 역할, 나머지 하나는 이산화탄소에서 전자를 바닥 상태로 전이시키게 하는 역할이다. 이 레이저는 강력하기 때문에 공장 등에서 대부분의 물질을 절단하는 데에 사용된다. *[[화학]] 레이저 :준안정상태에서 분자의 화학반응으로 인한 생성물에 기반을 두는 레이저로, [[플루오린]]과 [[수소]]가 결합하여 [[플루오린화 수소]]로 반응이 일어나는 레이저는 2MW 이상의 빔을 만들어 낸다. *색소 레이저 :에너지 간격이 매우 좁은 색소 분자를 이용하므로 레이저 빔의 파장을 원하는 대로 쉽게 바꿀 수 있다. {{각주}} [[분류:광학]] 요약: 리브레 위키에서의 모든 기여는 크리에이티브 커먼즈 저작자표시-동일조건변경허락 3.0 라이선스로 배포됩니다(자세한 내용에 대해서는 리브레 위키:저작권 문서를 읽어주세요). 만약 여기에 동의하지 않는다면 문서를 저장하지 말아 주세요. 글이 직접 작성되었거나 호환되는 라이선스인지 확인해주세요. 리그베다 위키, 나무위키, 오리위키, 구스위키, 디시위키 및 CCL 미적용 사이트 등에서 글을 가져오실 때는 본인이 문서의 유일한 기여자여야 하고, 만약 본인이 문서의 유일한 기여자라는 증거가 없다면 그 문서는 불시에 삭제될 수 있습니다. 취소 편집 도움말 (새 창에서 열림) | () [] [[]] {{}} {{{}}} · <!-- --> · [[분류:]] · [[파일:]] · [[미디어:]] · #넘겨주기 [[]] · {{ㅊ|}} · <onlyinclude></onlyinclude> · <includeonly></includeonly> · <noinclude></noinclude> · <br /> · <ref></ref> · {{각주}} · {|class="wikitable" · |- · rowspan=""| · colspan=""| · |} {{lang|}} · {{llang||}} · {{인용문|}} · {{인용문2|}} · {{유튜브|}} · {{다음팟|}} · {{니코|}} · {{토막글}} {{삭제|}} · {{특정판삭제|}}(이유를 적지 않을 경우 기각될 가능성이 높습니다. 반드시 이유를 적어주세요.) {{#expr:}} · {{#if:}} · {{#ifeq:}} · {{#iferror:}} · {{#ifexist:}} · {{#switch:}} · {{#time:}} · {{#timel:}} · {{#titleparts:}} __NOTOC__ · __FORCETOC__ · __TOC__ · {{PAGENAME}} · {{SITENAME}} · {{localurl:}} · {{fullurl:}} · {{ns:}} –(대시) ‘’(작은따옴표) “”(큰따옴표) ·(가운뎃점) …(말줄임표) ‽(물음느낌표) 〈〉(홑화살괄호) 《》(겹화살괄호) ± − × ÷ ≈ ≠ ∓ ≤ ≥ ∞ ¬ ¹ ² ³ ⁿ ¼ ½ ¾ § € £ ₩ ¥ ¢ † ‡ • ← → ↔ ‰ °C µ(마이크로) Å °(도) ′(분) ″(초) Α α Β β Γ γ Δ δ Ε ε Ζ ζ Η η Θ θ Ι ι Κ κ Λ λ Μ μ(뮤) Ν ν Ξ ξ Ο ο Π π Ρ ρ Σ σ ς Τ τ Υ υ Φ φ Χ χ Ψ ψ Ω ω · Ά ά Έ έ Ή ή Ί ί Ό ό Ύ ύ Ώ ώ · Ϊ ϊ Ϋ ϋ · ΐ ΰ Æ æ Đ(D with stroke) đ Ð(eth) ð ı Ł ł Ø ø Œ œ ß Þ þ · Á á Ć ć É é Í í Ĺ ĺ Ḿ ḿ Ń ń Ó ó Ŕ ŕ Ś ś Ú ú Ý ý Ź ź · À à È è Ì ì Ǹ ǹ Ò ò Ù ù · İ Ż ż ·  â Ĉ ĉ Ê ê Ĝ ĝ Ĥ ĥ Î î Ĵ ĵ Ô ô Ŝ ŝ Û û · Ä ä Ë ë Ï ï Ö ö Ü ü Ÿ ÿ · ǘ ǜ ǚ ǖ · caron/háček: Ǎ ǎ Č č Ď ď Ě ě Ǐ ǐ Ľ ľ Ň ň Ǒ ǒ Ř ř Š š Ť ť Ǔ ǔ Ž ž · breve: Ă ă Ğ ğ Ŏ ŏ Ŭ ŭ · Ā ā Ē ē Ī ī Ō ō Ū ū · à ã Ñ ñ Õ õ · Å å Ů ů · Ą ą Ę ę · Ç ç Ş ş Ţ ţ · Ő ő Ű ű · Ș ș Ț ț 이 문서에서 사용한 틀: 틀:각주 (원본 보기) (준보호됨)