လေဆာဆိုသည်မှာ

လေဆာလို့ ပြောလိုက်တာနဲ့ ငယ်ဘဝ အမှတ်တရတွေဖြစ်တဲ့ Star war လို ဇာတ်ကားတွေကို ပြန်မြင်ယောင်မိကြမှာပါ။ ဓားတွေထဲကနေ လေဆာအလင်းတန်းတွေ ထွက်လာပြီး တိုက်ခိုက်ကြတာကို ကြည့်ရှုခဲ့ရတဲ့ အခိုက်အတန့်တွေဟာ ကျွန်တော်တို့ငယ်ဘ၀တွေကို အင်မတန်ကို လှပစေခဲ့ပါတယ်။ ဒီငယ်ဘဝကို လှပစေတဲ့ လေဆာ ဆိုတာလေးကို အတူတူရှာဖွေကြပါမယ်။ ပထမဆုံးအချက်အနေနဲ့ ပြောချင်တာကတော့ လေဆာတွေဟာ သွားရာလမ်းကြောင်းမှာ အရောင်မရှိဘူး ဆိုတာပါပဲ။

လေဆာဆိုတာကတော့ အင်္ဂလိပ်စကားလုံး (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) ကို အတိုကောက် ခေါ်ဆိုတာဖြစ်ပြီး မြန်မာလို ဘာသာပြန်ရင်တော့ ရောင်ခြည်ရဲ့ လှုံ့ဆော်ဖြာထွက်မှုနဲ့ အလင်းဆကို မြှင့်တင်ခြင်းလို့ အဓိပ္ပါယ်ရပါတယ်။ လေဆာရဲ့ အလုပ်လုပ်ပုံကို နားလည်ဖို့ဆိုရင် သူ့နာမည်မှာပါတဲ့ Stimulated Emission (လှုံ့ဆော်ဖြာထွက်မှု) ဆိုတဲ့ စကားလုံးကို နားလည်ဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။

အလင်းထုတ်လွှတ်တဲ့ ဝတ္ထုတွေမှာ အဓိကအနေနဲ့ ဖြာထွက်မှုပုံစံ ၂ မျိုးရှိပါတယ်။ Spontaneous Emission (သဘာဝ ဖြာထွက်မှု) နဲ့ Stimulated Emission (လှုံ့ဆော် ဖြာထွက်မှု) တို့ပါ။ ဖယောင်းတိုင်ကို မီးညှိလိုက်တဲ့အခါ ဖယောင်းတိုင်ရဲ့ လောင်စာကနေ အပူကို ရရှိပါတယ်။ လောင်စာဟာ ရရှိလာတဲ့ အပူတွေကို ထိန်းသိမ်းမထားနိုင်တာကြောင့် Thermal Radiation (အပူဖြာ ရောင်ခြည်) အဖြစ် ပြန်ထုတ်လွှတ်ပါတယ်။ ဒီအပူဖြာ ရောင်ခြည်တွေဟာ ဖယောင်းတိုင်ရဲ့ အလင်းရင်းမြစ်လဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ထွက်ပေါ်လာတဲ့ အပူဖြာရောင်ခြည်တွေဟာ တစ်ခုနဲ့တစ်ခု  ကြိမ်နှုန်းနဲ့ စွမ်းအင်တို့ဟာလဲ ကွဲပြားကြပါတယ်။ ပြီးတော့ ထုတ်လွှတ်လိုက်တဲ့ အချိန်တွေဟာလဲ ကျပန်းတွေ ဖြစ်နေတတ်ပါတယ်။ ဒီလို အခြေနေတွေကြောင့် ထွက်ပေါ်လာတဲ့ အလင်းတွေဟာ Coherent မဖြစ်ဘူးလို့ ပြောကြပါတယ်။ ဒီလို Coherent မဖြစ်တဲ့ လျှပ်စစ် သံလိုက်လှိုင်းတွေကိုတော့ Spontaneous Emission လို့ ခေါ်ပါတယ်။ Stimulated Emission အကြောင်းကို မပြောခင် Quantum Mechanics ရဲ့ သဘောသဘာဝ အချို့ကို အရင်ဖော်ပြပါမယ်။ လောကထဲက အရာရာကို အက်တမ်တွေနဲ့ ဖွဲ့စည်းထားတာကို သိကြမှာပါ။ အက်တမ်တွေရဲ့ အလယ်မှာတော့ Nucleus နဲ့ Nucleus ကို ဝန်းနေတာတဲ့ Electron တွေ ရှိပါမယ်။ Quantum Mechanics အရတော့ Electron တွေဟာ Nucleus ကို ဝန်းချင်သလို ဝန်းလို့မရပါဘူး။ သူ့မှာ သီးခြားစွမ်းအင် ပမာဏအလိုက် သီးခြားပတ်လမ်း ပုံစံတွေ ရှိပါတယ်။ Nucleus နဲ့ နီးလေ စွမ်းအင်အဆင့် ပိုနိမ့်လေဖြစ်ပြီး ဝေးလေ စွမ်းအင်အဆင့်မြင့်လေ ဖြစ်ပါတယ်။ ဝတ္ထုတွေထဲက အက်တမ်တွေမှာ အခြေအနေ နှစ်ရပ်ရှိပါတယ်။ Ground State နဲ့ Excited State ဆိုပြီး ရှိပါတယ်။ Ground State မှာကတော့ အက်တမ်ထဲက Electron တွေ အကုန်လုံးဟာ သူတို့ရဲ့ နဂိုစွမ်းအင်အဆင့်လေးတွေထဲမှာပဲ ရှိနေကြတာပါ။ Excited State မှာတော့ မူလ စွမ်းအင်ဆင့်ကနေ ပိုမြင့်တဲ့ စွမ်းအင်ဆင့်လေးတွေဆီ ကူးပြောင်းနေတတ်ပါတယ်။ ဒီလို ကူးပြောင်းသွားရခြင်းရဲ့ တရားခံကတော့ Electron ထဲကို စွမ်းအင်ဝင်သွားလို့ပါပဲ။ ဒါပေမဲ့ Electron တစ်ခုက Excited State မှာ ကြာကြာနေလို့ မရဘဲ Ground State ကို ပြန်သွားရပါတယ်။ ဒီလို ပြန်သွားတဲ့ အချိန်မှာ Electron ထဲကို ဝင်သွားတဲ့ စွမ်းအင်တွေဟာ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်း (ဥပမာ အလင်း) အနေနဲ့ ပြန်ထွက်လာပါတယ်။ Stimulated Emission က ဒီအချက်ကို အသုံးချရတာပါ။ Stimulated Emission မှာဆိုရင် Excited State ဖြစ်နေတဲ့ အက်တမ်ကို Photon (အလင်း၏ အမှုန်ဂုဏ်) နဲ့ လှုံ့ဆော်လိုက်ပါတယ်။ လှုံ့ဆော်ခံလိုက်ရတဲ့ အက်တမ်ဟာ Ground State ကို ပြန်သွားတဲ့ အချိန်မှာ လှုံ့ဆော်လိုက်တဲ့ Photon နဲ့ စွမ်းအင်တူ၊ ကြိမ်နှုန်းတူ၊ လှိုင်းဂုဏ်တူတဲ့ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်း တစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်လိုက်ပါတယ်။ ဒီလိုနည်းနဲ့ ဂုဏ်ရည်တူ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းတွေဟာ တိုးများလာပြီး တစ်ခုနဲ့ တစ်ခု လှိုင်းဖြည့်ဖက်သဘောမျိုးဖြစ်ပြီး ပြင်းအားကို တိုးလာစေပါတယ်။ ဂုဏ်ရည်တူလှိုင်းတွေ စုဖွဲ့နေတာကိုတော့ Coherent ဖြစ်တယ်လို့ ခေါ်ပြီး Coherent ဖြစ်တဲ့ လှိုင်းတွေကို ထုတ်လွှတ်တဲ့ ဖြစ်စဉ်ကိုတော့ Simulated Emission ဖြစ်တယ်လို့ ခေါ်ပါတယ်။

လေဆာလို့ သတ်မှတ်နိုင်ဖို့ကတော့ Coherent ဖြစ်ရုံနဲ့ မလုံလောက်ပါဘူး။ အလင်းရင်းမြစ်တစ်ခုကို လေဆာဟုတ်၊ မဟုတ် သိချင်ရင် ဂုဏ်ရည်ငါးခုရှိလား၊ မရှိလား ဆိုတဲ့အပေါ် မူတည်ပြီး ခွဲရပါတယ်။ ဂုဏ်ရည်ငါးမျိုးကတော့

၁။ လှုံ့ဆော် ဖြာထွက်မှု ဖြစ်ရပါမယ်။
၂။ အလင်းလမ်းကြောင်းဟာ တသမတ်ဦးတည်ချက်သာရှိရပါမယ်။
၃။ Coherent ဖြစ်ရပါမယ်။
၄။ ပြင်းအား များရပါမယ်။
၅။ Monochromatic (တစ်ရောင်ပြေး) ဖြစ်ရပါမယ်။
ပထမအချက်နဲ့ တတိယအချက်ကတော့ ရှင်းပြပြီး ဖြစ်ပါတယ်။ ဒုတိယအချက်မှာ ဆိုလိုချင်တာကတော့ အလင်းဟာ တတ်နိုင်သမျှ ကျဉ်းမြောင်းနေရမယ်လို့ ဆိုလိုတာပါ။ အလင်းသွားရာ လမ်းကြောင်းတွေကို ဆွဲကြည့်ရင် တစ်ခုနဲ့ တစ်ခု ပြိုင်နေတဲ့ပုံ ရှိရပါမယ်။

စတုတ္ထအချက်ကတော့ တိုင်းကြည့်မှ သိသာနိုင်မဲ့ အချက်ဖြစ်ပြီး ယေဘုယျအချက်တစ်ခုပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ ဒီနေရာမှာ ယေဘုယျအချက်လို့ ဆိုလိုချင်တာကတော့ မရှိမဖြစ်လိုအပ်နေတာ မဟုတ်ဘူးလို့ ဆိုလိုတာပါ။ နောက်ဆုံးအချက်ဖြစ်တဲ့ တစ်ရောင်ပြေး ဖြစ်ရမယ် ဆိုတာကတော့ အရေးကြီးပါတယ်။ အလင်းရင်းမြစ်က ဘာကြီးပဲ ဖြစ်နေပါစေ ထွက်လာတဲ့ အလင်းရဲ့ ကြိမ်နှုန်းအားလုံးက အတူတူပဲလို့ ဆိုလိုတာပါ။ လျှပ်စစ်သံလိုက်ပြ ဇယားထဲက မြင်နိုင်တဲ့ ရောင်ခြည်အပိုင်းကိုပဲ ပြောရရင် အရောင်တူရမယ်လို့ ပြောချင်တာပါ။

လေဆာတွေဟာ စွမ်းအား မီလီဝက်ထ်သာသာပဲ ရှိတဲ့ စီးပွားဖြစ် လေဆာလေးတွေကနေ မီဂါဝက်ထ်လောက်ထိ စွမ်းအားကြီးတဲ့ စစ်ဖက်သုံး လေဆာကြီးတွေအထိ ရှိနိုင်ပါတယ်။ ဒီလို လေဆာတွေကို ပြုလုပ်နိုင်ဖို့အတွက်ကတော့ အစိတ်အပိုင်းသုံးပိုင်းပဲ လိုပါတယ်။ အဲ့ဒီ အစိတ်အပိုင်းတွေက လေဆာကြားခံ၊ စွမ်းအားရင်းမြစ်နဲ့ အလင်းခန်းတို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ အဲ့ဒီ အစိတ်အပိုင်းသုံးမျိုးမှာ လေဆာကြားခံဟာ လေဆာ ရောင်ခြည်တန်းတွေကို ထုတ်လွှတ်တဲ့ဝတ္ထုလဲ ဖြစ်ပါတယ်။ အဲ့ဝတ္ထုဟာ ဓာတ်ငွေ့၊ အရည်၊ ပုံဆောင်ခဲကနေ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပုံဆောင်ကွက်တွေ အထိ ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။ စွမ်းအင်ဟာ စွမ်းအားရင်းမြစ်ကနေ တစ်ဆင့် လေဆာကြားခံထဲကို ဝင်လာပြီး လှုံ့ဆော်ဖြာထွက်မှုကို ဖြစ်စေပါတယ်။ စွမ်းအားရင်းမြစ်ကတော့ လျှပ်စီးကြောင်းလဲ ဖြစ်နိုင်သလို မီးလုံးကနေ တခြားလေဆာ တစ်ခုအထိပါ ဖြစ်နိုင်ပါတယ်။ ဒီလိုမျိုး လေဆာကြားခံထဲကို စွမ်းအားဝင်လာတဲ့ ဖြစ်စဉ်ကို Pumping လို့ ခေါ်ပါတယ်။ အလင်းခန်းကတော့ လှုံ့ဆော်ဖြာထွက်မှုကနေ ထွက်လာတဲ့ အလင်းတွေကို အရှေ့နဲ့အနောက် အလင်းပြန်စေခြင်းကနေ စုဆုံစေတဲ့နေရာလဲ ဖြစ်ပါတယ်။ အလင်းခန်းရဲ့ အရှေ့ဘက်တစ်ပိုင်းကိုတော့  အရောင်ပြန်မှန်တွေနဲ့ ကာထားပြီး အနောက်ဘက်ကိုတော့ အပြည့်ရောင်ပြန်မှန်တွေနဲ့ ကာထားပါတယ်။ ရှေ့ဘက်က မှန်တွေဟာ အလင်းတချို့ကို ဖြတ်ခွင့်ပြုပြီး တချို့ကိုတော့ နောက်ကို အလင်းပြန်စေပါတယ်။ ရှေ့မှန်ကနေ အလင်းပြန်လာတဲ့ အလင်းတွေဟာ နောက်မှန်ကို ထိပြီး အလင်းပြန်စေပါတယ်။ ရှေ့မှန်ကနေ အလင်းမပြန်ဘဲ ထွက်လာတဲ့ အလင်းတွေကိုတော့ လေဆာအဖြစ် အသုံးပြုနိုင်ပါပြီ။

လေဆာတစ်ခုကို ကြားခံဒြပ်ကို ကြည့်ပြီး အမျိုးအစားငါးမျိုး ခွဲပါသေးတယ်။ အမျိုးအစားတွေကတော့

- ဓာတ်ငွေ့လေဆာ
- အခဲအခြေအနေ လေဆာ
- ဖိုင်ဘာ လေဆာ
- အရည် လေဆာနဲ့
- တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူး လေဆာတို့ ဖြစ်ပါတယ်။

လေဆာတွေကို ဆက်သွယ်ရေး၊ အတိုင်းအတာ၊ စက်ရုံတွေ၊ ဘားကုတ်ဖတ်ခြင်းတွေ၊ စိန်ဖြတ်ခြင်းတွေ၊ ရေဒါတွေ၊ CD ခွေနည်းပညာတွေစတဲ့ ကဏ္ဍတွေမှာ အသုံးပြုလေ့ရှိပြီး ဆက်လက် တွင်ကျယ်သွားအောင် လေ့လာဆန်းစစ်နေတဲ့ သုတေသနတွေ ဆက်လက်တည်ရှိနေပါသေးတယ်လို့ ပြောရင်းနဲ့ပဲ နိဂုံးချုပ်ပါရစေ။

(Side Note: ဒီမှာ သုံးထားတဲ့  "အလင်း" ဆိုတဲ့ ဝေါဟာရက Electromagnetic Wave အားလုံးကို ရည်ညွှန်းပြီး သုံးထားခြင်း ဖြစ်ပါတယ်။)

References - Laser - Wikipedia
- Laser | Definition, Acronym, Principle, Applications, & Types | Britannica
- What Is a Laser? | NASA Space Place – NASA Science for Kids

Written by - Aung Bhone Myint Htoo
Edited by - Nectar & Mori
©️ 𝟮𝟬𝟮𝟯-𝟮𝟬𝟮𝟰 | 𝗙𝗮𝗰𝘁 𝗛𝘂𝗯 𝗠𝘆𝗮𝗻𝗺𝗮𝗿

#Fact_Hub #Science #Article #General_science #What_is_Laser