Laser oslavil výročí. Už padesát let vám léčí akné nebo přehrává hudbu

aktualizováno 
Tým amerických vědců se 16. května 1960 nesmazatelně vepsal do dějin. Představil světu první funkční vzorek laseru. Tehdy nebylo vůbec jasné, k čemu všemu se bude používat.

Chronická rýma - laserová mukotomie - Při operaci je seříznuta část sliznice nosu. | foto: Dalibor.PuchtaiDNES.cz

Koncem padesátých let pracovalo na vývoji laseru hned několik týmů vědců z celého světa. Jako prvním se ho podařilo sestrojit vědcům pod vedením Theodora H. Maimana.

Československo odříznuté od světa železnou oponou bylo pozadu, roku 1963 jsme se však i my díky Československé akademii věd a Vojenskému výzkumnému ústavu dočkali hned tří funkčních prototypů.

Jedním z prvních laserů u nás, který se po zdokonalení začal využívat v průmyslu, byl plynový laser Ústavu přístrojové techniky pod vedením inženýra Františka Petrů.

"Tým Františka Petrů se původně zabýval infračervenou spektroskopií, ale vynález laseru vědce natolik inspiroval, že začali vyvíjet vlastní konstrukci helium-neonového laseru a již o rok později ji převedli do výroby," říká prof. Pavel Zemánek z ÚPT AV.

Největší světový laser I.

Také další týmy vědců nejprve zkoumaly jiné jevy a k laseru se dostávaly postupně. Princip poprvé popsal v roce 1917 Albert Einstein, kdy definoval laser a maser.

Laser a maser

Laser - Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation - zdroj světla, které je koncentrováno pomocí přesné optiky do jednoho úzkého svazku. Druh a výkon laseru pak určuje možnosti jeho použití - od laseru v DVD přehrávači až po špičkové lasery používané v chirurgii.

Maser - Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation - stejný princip jako u laseru, zdrojem energie je ale mikrovlnné záření. Nejčastěji bývá využíván při měření času (atomové hodiny) a jako zesilovač signálu.

Dlouhou dobu nebylo zřejmé, k čemu by se koncentrovaná energie laseru dala využívat v praxi. Postupně ale začal laser nacházet uplatnění v průmyslu (např. řezání, svařování), geodézii (přesné měření), lékařství (léčení očních vad, léčba problematické pleti, řezání a vypalování v chirurgii), armádě (především navádění raket) nebo při ochraně soukromí (snímání otisků prstů, sítnice nebo při sektorovém zabezpečení důležitých objektů).

Laser se ale také rozšířil mezi běžné spotřebitele a můžete se s ním setkat každý den. Ať už při přednáškách a prezentacích (ukazovátka) nebo při koukání na film (všechny optické mechaniky). Najdeme ho v optických myších nebo laserových tiskárnách. Neodmyslitelnou součástí je také v obchodech při čtení čárových kódů u pokladen. A klid nebudete mít ani večer při zábavě, laserová show je dnes na každé větší diskotéce.

Laserová show

Jak funguje

Zjednodušeně lze princip laseru popsat na následujícím obrázku. Jako zdroj energie (1) může sloužit třeba výbojka, která svítí do tzv. "aktivního prostředí" (2). To bývá umístěné v rezonátoru, což je většinou prostor mezi dvojicí zrcadel. Jedno z nich odráží veškeré světlo (3) a druhé bývá polopropustné (4).

Aktivní prostředí je látka, která má oddělené kvantové energetické hladiny elektronů. Bývá to buď plyn nebo směs plynů (plynový laser), monokrystal (pevnolátkový laser) nebo například polovodič (diodové lasery). Energie zdroje vybudí elektrony v aktivním prostředí, které přejdou do vyšší energetické hladiny. Při opětovném přechodu na nižší energetickou hladinu pak dochází k uvolnění fotonů. Pro lepší představu je dobré představit si zdroj jak pulsuje. Tok fotonů je díky rezonátoru stále zesilován, stimulován zdrojem energie a vzniká výsledný laserový paprsek (5).

Samotný laser opouští paprsek ve většině případů skrz polopropustné zrcadlo (4), existují však i jiné mechanismy.

Princip laseru

Stejně jako každý jiný vynález, prošel i laser složitým vývojem s mnoha důležitými milníky. O přínosu A. Einsteina a prvním laseru T. Maimana jsme se již zmiňovali. Významné bylo použití laseru v lékařství hned rok po uvedení prvního prototypu. Roku 1961 jím byl poprvé zničen menší nádor.

Už roku 1962 byl představen první polovodičový laser, který se koncem devadesátých let komerčně rozšířil v podobě laserových diod.

Roku 1969 byl paprsek laseru poprvé využit k měření vzdálenosti, když vědci změřili vzdálenost Měsíce od Země s přesností na několik metrů. Využili k tomu odrazu poprsku od zrcátka umístěného na modulu Apollo 11.

Dva roky poté laser umožnil vyrobit první holografický obrázek, tedy trojrozměrnou strukturu vypálenou laserem do malého hranolu. První hologram zobrazoval vláček a slavili s ním úspěch vědci z michiganské univerzity. Ve stejném roce proběhla také první laserová show.

S nervy drásajícím pípáním od rána do noci se mohou setkávat prodavači a prodavačky již od roku 1974. Vůbec poprvé se v supermarketu objevilo zboží s čárovým kódem a laserovou čtečkou u pokladny.

Čtečka čárových kódů

O rok později se objevila první laserová tiskárna IBM 3800. Zajímavostí je, že jsou k ní stále dostupné tonery a údajně ji mnoho zákazníků dodnes používá.

Roku 1978 Philips uvedl první laserový přehrávač optického disku. Cena byla však příliš vysoká a o technologii nebyl zájem. Situace se výrazně změnila až roku 1982, když byl ustanoven standard CD nosičů a rovněž bylo vytlačeno první "cédéčko". Bylo jím album 52. Ulice od Billy Joela. CD přehrávače se začaly významně rozšiřovat na začátku 90. let. Od roku 1996 začaly být vytlačovány výkonnějším formátem DVD a od roku 2008 oficiálně vládne světu ještě lepší Blu-ray.

DVD přehrávač

Od roku 1988 je Severní Amerika spojena s Evropou optickým kabelem.

Opomene-li světelné meče ve Star Wars, byl laser poprvé masově nasazen k bojovým účelům roku 1991 v Perském zálivu. Pomáhal s naváděním střel, byla jím vybavena letadla i pozemní technika. První válečné pokusy jinak byly učiněny už ve Vietnamu roku 1967, když byl testován u několika letadel. Objevilo se hned několik technických problémů, úspěšnost zásahů se ale postupně vyšplhala na dosud nevídaných 50 % a armáda se rozhodla pokračovat ve vývoji.

A jak vypadá budoucnost pro laser?

Své místo má jisté, lidstvo jej bude využívat čím dál tím více. Možnosti využití jsou obrovské. Největší rozvoj se v příštích letech očekává v lékařství a také (a to především) v armádě.

 

Nejčtenější

Živého kytaristu už dnes na popové desce neuslyšíte, říká věhlasný zvukař

Allen Sides v pražském poslechovém studiu VOIX

Pracoval na skoro tisícovce alb, postavil osmnáct nahrávacích studií a jeho reprosoustavy hrají i ve studiích George...

Nekupujte náš nový Office 2019, prosí Microsoft. Ukazuje to na dvojčatech

Kampaň Microsoftu s dvojčaty ukazuje rozdíl mezi Office 2019 a Office 365....

Microsoft vytvořil sérii videí, ve kterých ukazuje nevýhody nového produktu. Poněkud překvapivé je, že je to jejich...

Jednosměrná letenka na rudou planetu se odkládá. Mars One krachuje

Ilustrace základny na Marsu, jak si ji představují v organizaci Mars One...

Firma Mars One, která slibovala soukromý let na Mars už v roce 2024, zkrachovala. Plány dostat na Mars lidské obyvatele...

Poslední Hitlerovy narozeniny nestály za nic. Supertanků se nedočkal

3D model stíhače tanků Jagdpanther, přezbrojeného na kanón ráže 128 mm tak, jak...

Na podzim 1944 se třetí říše hroutí a německé zbrojovky se snaží o nemožné. Hledají recept na zázračné zbraně,...

Tančík pro vnuka poručíka Grubera. Němci ho nasadili i proti Tálibánu

Lehké obrněné vozidlo Wiesel s 20mm kanonem

V množině bojových vozidel Bundeswehru nalezneme s trochou štěstí i malé, ale o to více zajímavé tančíky Wiesel. Do...

Další z rubriky

Do hospody daleko? Kapslový pivovar od LG pivo uvaří i načepuje

Vypadá trochu jako pákový kávovar, nalévá se do něj voda a vkládají kapsle, ale...

Vypadá trochu jako pákový kávovar, nalévá se do něj voda a vkládají kapsle, ale teče z něj pivo. Domácí pivovar LG Home...

Asus se chlubí nejmenším notebookem se samostatnou grafikou

Čtrnáctipalcový Asus ZenBook v rukou slovenské marketingové manažerky.

Asus u notebooků pro rok 2019 sází na jedné straně na tenký design včetně rámečků kolem displeje a na druhé se chlubí...

Výrobce grafických karet Nvidia vám chce pomoci s vařením

Nvidia  kuchyni zkoumá, jak využít robota s umělou inteligencí ve spolupráci s...

Nvidia plánuje vyrobit roboty řízené umělou inteligencí, kteří budou moci bezpečně pracovat vedle lidí. Zkusit to chce...

Najdete na iDNES.cz