Neděle 28. února 2021, svátek má Lumír
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Neděle 28. února 2021 Lumír

STO OBJEVŮ: K prvnímu laserovému paprsku pomohl krystal rubínu

Seriál
Laser je dnes všude kolem nás. Dokonce i na místech, kde byste ho vůbec nečekali. Fyzikální princip převratné technologie lidstvo zná jedno století, praktické využití přišlo později. Seriál o nejvýznamnějších lidských objevech vydával Magazín Víkend.

Ilustrační snímek | foto: AP

Když po příchodu domů zmáčknete vypínač, u stropu pokoje se rozzáří klasická žárovka. Její rozptýlené světlo se v místnosti šíří všemi směry, takže si můžete prohlédnut každý kout.

Na rozdíl od cesty nočním lesem s baterkou, která umožňuje zaostřování paprsku do úzkého svazku. Sice si neposvítíte do stran, ale zase můžete tenkou světelnou „jehlou“ propátrat strašidelné křoví. Jenže na delší vzdálenost se i sebelépe zaostřený paprsek baterky rozptyluje.

Laser je zaostřovací baterce vzdáleně podobný, ale dokáže mnohem víc. Vědci vás zahrnou složitými rovnicemi popisujícími excitovaný stav elektronů a stimulovanou emisi fotonů. Spokojme se zjednodušeně s tím, že v laseru světlo vzniká na základě jiného fyzikálního principu než v žárovce.

Místo kovového vlákna rozžhaveného elektřinou doběla tu probíhají pro laika záhadné a nepochopitelné jevy, díky kterým je laser označován i jako „kvantový generátor světla“.

Světlo laseru má unikátní vlastnosti. Na rozdíl od baterky je laserový paprsek extrémně úzce uspořádaný do jednoho směru (je koherentní). Ani na velkou vzdálenost se tedy nerozptýlí. Dalším rozdílem je, že laser světlo zadržuje a koncentruje až do chvíle, než je „na povel“ vypuštěno. I když to trvá jen zlomek sekundy, paprsek se tím mnohonásobně zesiluje.

Prasklá pneumatika

Pro srovnání si představte, jak na pumpě nafukujete pneumatiku. Tlak roste, a pokud nesledujete manometr, pneumatika náhle v jednom místě praskne a zhuštěný vzduch vyrazí ven. U laseru je výsledkem světelný tok nesrovnatelně hustší než paprsek baterky. Právě proto paprsek může nést velkou energii a něco propálit, roztavit nebo rozříznout.

Fyzikální princip laseru popsal Albert Einstein už v roce 1917. Jak ale prakticky donutit atomy k vyzáření přebytečné energie?

Technologie, jejíž pomocí šlo funkční laser sestrojit, se postupně objevila až po druhé světové válce. Na pokusy sovětských vědců Nikolaje Basova a Alexandra Prochorova navázal americký fyzik Theodore Maiman, který je dnes považován za vynálezce laseru. První paprsek kvantově zesíleného světla se mu podařilo vytvořit v létě 1960 s využitím krystalu rubínu.

Dnes máme k dispozici nejrůznější typy laserů. Pracují s rozdílnou vlnovou délkou (barvou) světla, mají různý výkon, různé vlastnosti. Disciplinovaně seřazené světelné paprsky si našly nepřeberné možnosti využití v mnoha oblastech našeho každodenního života. Jen namátkou vzpomeňme laserová ukazovátka a dálkoměry, čtečky čárových kódů nebo přehrávače kompaktních disků.

Světelný meč

Tři otazníky

  • MŮŽE LASER POŠKODIT ZRAK? Ano, někdy na to může stačit obyčejné laserové ukazovátko z tržnice za pár korun. Nikdy jím nikomu nemiřte do očí!
  • DÁ SE LASEREM SESTŘELIT LETADLO? Vojáci to dokážou, ovšem i prosté laserové ukazovátko může oslnit pilota. V okolí letišť se proto nesmí používat.
  • JAK FUNGUJE LASEROVÝ DÁLKOMĚR? Vyšle paprsek, změří odraz od cílového bodu a s vysokou přesností vypočítá vzdálenost. Některé modely dokážou spočítat plochy i objemy.

Laser se používá i v průmyslu, medicíně nebo v armádě. Vysoký výkon paprsku umožňuje přesné obrábění, řezání, vrtání nebo svařování nejrůznějších materiálů. Na operačních sálech laser často nahrazuje skalpel. Slabší varianta slouží třeba k léčbě akné, odstraňování nežádoucího ochlupení, ošetření zubního kazu bez vrtání nebo ke stimulaci růstu buněk.

Vojáci laserovými paprsky navádějí rakety a přesné bomby a používají je k „oslepení“ komunikačních prostředků nepřítele. Nedávno byl na americké vojenské střelnici White Sands v Novém Mexiku otestován vysoce výkonný obranný laserový systém SHiELD. Potvrdilo se, že dokáže sestřelovat mezikontinentální rakety.

Časem nejspíš lasery nahradí i ruční pěchotní zbraně, což zatím známe jen ze sci-fi filmů. Vznikne i obdoba „světelného meče“ z Hvězdných válek?

Vědci lasery využívají třeba ke studiu vesmíru nebo k výzkumu nového typu elektráren. Extrémní energie laserových paprsků soustředěná do jednoho bodu by mohla zažehnout termojadernou fúzi. Lidstvo by tak získalo prakticky nevyčerpatelný zdroj energie.

100 divů světa
Autor:
  • Nejčtenější

ANALÝZA: Lidé nejsou méně ukáznění. Proč rostou počty případů a co dál

Ze současné situace neexistuje žádné jednoduché a levné východisko. Ale jedna cesta nabízí naději na relativně rychlé...

Česko bude raketová velmoc. Ale jen v tom špatném smyslu

Česká armáda se chystá na nákup nové generace protiletadlových raketových systémů. Ale je poněkud nepochopitelné, že si...

Otevřel se padák a sonda dosedla. NASA zveřejnila záběry přistání na Marsu

NASA zveřejnila tříminutový videozáznam čtvrtečního přistání robotické sondy Perseverance na povrchu Marsu. Jde o...

Nadějná data. Stále přibývá dokladů toho, že vakcíny brání šíření viru

Nadějné výsledky z posledních dní naznačují, že minimálně některé vakcíny proti viru SARS-CoV-2 výrazně zpomalují jeho...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Sahá se do rezerv. Kolik volných lůžek zbývá na českých JIPkách?

Údaje z českých nemocnic ukazují, že problém s nedostatkem lůžek intenzivní péče je nejhorší za celou dobu pandemie....

Dvaadvacet znaků, že s tímhle mužem vás místo pohádky čeká jen utrpení

Premium Některé ženy jako by se zhlédly v popelce. Věří, že oříšky přinášejí prince. Jenže nakonec jsou z nich spíš veverky –...

Inflace požírá uložené peníze. Kam s nimi, aby jich zmizelo co nejméně?

Premium Naspořili jste 200 000 korun, uložili je na účet, těšili se na úroky a po roce zjistili, že jste zbohatli o celých 340...

Biolog Zrzavý: Covid se postará, abychom umírali i na něco jiného než rakovinu

Premium Podle amerického psychologa a genetika Roberta Plomina mají zděděné geny daleko větší význam při utváření naší...

  • Další z rubriky

Jde to i bezpečně? Jaký vliv má otevření škol na šíření covidu

Školy rozhodně k přenosu viru SARS-CoV-2 přispívají, jejich přínos nemusí být však zásadní. Ukazují to data z jarního...

Fascinující objev stop napřimujícího se krále dinosaurů

I když se může zdát, že o životě a chování dinosaurů toho víme mnoho, stále je tu celá řada otázek, které zůstávají...

Nadějná data. Stále přibývá dokladů toho, že vakcíny brání šíření viru

Nadějné výsledky z posledních dní naznačují, že minimálně některé vakcíny proti viru SARS-CoV-2 výrazně zpomalují jeho...

ANALÝZA: Lidé nejsou méně ukáznění. Proč rostou počty případů a co dál

Ze současné situace neexistuje žádné jednoduché a levné východisko. Ale jedna cesta nabízí naději na relativně rychlé...

Gabriela Koukalová: Exmanžel mě podváděl a myslím, že utrácel mé peníze

Bývalá světová šampionka v biatlonu, dnes moderátorka televizního pořadu Showtime, Gabriela Koukalová přiznává v...

Bondgirl Rosamund Pike žije v Česku. Překvapili ji opilí rafťáci v Krumlově

Britská herečka Rosamund Pike (42), známá například z bondovky Dnes neumírej, se kvůli natáčení s celou rodinou...

VIDEO: 5 triků, jak v obchodě otevřete mikrotenový sáček. Rychle a bez nervů

Suché ruce a mikrotenové sáčky - často náš největší nepřítel v obchodech. Někdy je to v oddělení pečiva či ovoce a...

Zemřel český DJ Thomas Coastline. Bylo mu 35 let

Zemřel známý český DJ Thomas Coastline, vlastním jménem Tomáš Malina. V minulosti prodělal rakovinu tlustého střeva. O...

Chci kratší pracovní týden a pět týdnů dovolené, říká Maláčová

Válka o kurzarbeit dospěla do fáze podepisování podmínek mírové dohody. Alespoň to tak působí z úst ministryně práce a...