Laser
Laser patrí medzi mladšie vynálezy 20. storočia. Ale aj tak mu je tento rok už 42 rokov, stal sa neoddeliteľnou súčasťou nášho života.
Slovo samé je skratkou anglického výrazu "Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation", čo sa prekladá ako "zosilenie svetla pomocou vynútenej (stimulovanej) emisie žiarenia". Slovenský výraz pre laser je "kvantový generátor svetla". Z názvu je zrejmé, že laser je zariadenie, ktoré vydáva svetlo. Od bežného svetla (napr. svetla žiarovky) sa však líši tím, že je monochromatické (jednofarebné), koherentné (usporiadané) a má malou divergenciu (rozbiehavosť). Energiu môžeme dodávať rôznym spôsobom, napríklad opticky (svetlom výbojky), chemicky, elektricky atd. Vzhľadom samotných laserov je veľmi rôznorodý. Záleží hlavne na druhu laseru, na jeho konštrukcie a v neposlednej rade na jeho použitiu. Koherentné svetlo má jedinú frekvenciu a fázu a ide ju prirovnať k pochodujúcemu vojenskému útvaru, zatiaľ nekoherentné svetlo k davu ľudí pohybujúcich sa chaoticky po ulici. Činnosť laseru je založená na princípe indukovanej emisie, ktorú Albert Einstein predpovedal už v roku 1916. Talentovaný anglický fyzik Paul Adrien Maurice Dirac spravil koncom 20. rokov ešte detailnejšiu matematickú analýzu kvantovej teórie žiarenia a ďalej rozvinul Einsteinove myšlienky. Avšak až v roku 1958 spravil Charles Hard Towens (neskorší nositeľ Nobelovej ceny za fyziku) sa so svojimi spolupracovníkmi správne výpočty, ktoré umožnili tuto myšlienku realizovať. Koncom roku 1959 sa začala pozornosť vedcov obracať k rubínu, jednému z najušľachtilejších drahých kameňov. Vedci však zaujímalo to, že rubín javí fotoluminiscenciu. V lete roku 1960 americký fyzik T. Maiman vyleštil koncové steny kryštálu umelého rubínu a opatril ju vrstvičkou striebra (vo funkcii zrkadla). Po ožiarení kryštálu zeleným svetlom prenikol jedným zo zrkadiel červený lúč laserového svetla. Maiman sa tak stal tvorcom prvého laseru.
Stimulovaná emisia
Predstavme si atóm, ktorý má iba dve energetické hladiny (dvojhladinový systém) a môže prechádzať z jednej hladiny na druhú za súčasného pohltenia alebo vyžiarenie kvanta elektromagnetického žiarenia. V prvom prípade máme atóm na hornej energetickej hladine. V niektorom okamžiku, ktorý nejde vopred určiť, opustí atóm hornú hladinu a prejde na hladinu spodnú. Zároveň vyžiari kvantum energie, hovoríme o spontánnej emisie. V ďalších dvoch prípadoch dopadá na atóm kvantum elektromagnetického žiarenia.