அறிவியல் கதிர்
2011-ஆம் ஆண்டு எழுதப்பட்ட கட்டுரை.. மீண்டும் உங்கள் முன்
பொன் விழா காணும் லேசர்
பேராசிரியர் கே. ராஜு
1960 ஜூலை 7 அன்று `லேசர் என்ற அற்புத சக்தி வாய்ந்த ஒளிக்கதிர் பற்றி உலகுக்கு அறிவிக்கப்பட்டது. இந்த சாதனையைத் தன் 32 வயதிலேயே நிகழ்த்தியவர் பொறியியலாளராகஇருந்து இயற்பியல் விஞ்ஞானியாகப் பரிணமித்த தியடோர் மேமன் (Theodore Maiman). ஆனால் அப்போது அவருடன் பணியாற்றியவர்களுக்கே லேசரின் மகத்துவம் தெரியவில்லை.இன்று நம்முடைய வாழ்வுடன் பின்னிப் பிணைந்துவிட்ட நவீன அறிவியலின் ஓர் அங்கம்தான் லேசர் என்பதை அன்று யாரும் கற்பனை செய்துகூடப் பார்க்க முடியவில்லை. லேசர்கண்டுபிடிக்கப்பட்டு 50 ஆண்டுகள் ஆகிவிட்ட இன்று மருத்துவத்துறையில், தொழிற்சாலைகளில், மேடை நிகழ்ச்சிகளில், டிவிடிக்களில், பல்பொருள் அங்காடிகளில் பொருட்களைச்சோதித்துப் பார்க்கும் பார்-கோட் ஸ்கேனர்களில், அதிநவீன கைபேசிகளில் .. என அது இல்லாத இடமே இல்லை என்று ஆகிவிட்டது.
லேசரின் வரலாறு
லேசர் கதிர்வீச்சைத் தூண்டமுடியும் எனக் கோட்பாட்டு ரீதியாக முதலில் 1917-ல் அறிவித்த பெருமை மாமேதை ஐன்ஸ்டீனையே சேரும். அணுக்கருவைச் சுற்றிவரும்எலெக்ட்ரான்களின் பாதைகளை (orbits) அடிப்படையாக வைத்து அந்த அணுவின் சக்தி நிலைகள் (energy states) தீர்மானிக்கப்படுகின்றன. ஒளி ஒரு பொருளில் படும்போது,பொதுவாக கீழ் சக்திநிலைகளிலிருந்து உயர் சக்திநிலைகளுக்கு எலெக்ட்ரான்கள் செல்லும் நிலை ஏற்படுகிறது. அப்போது ஒளியின் ஒரு பகுதி அப்பொருளினால்உள்வாங்கப்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, ஒரு பொருளுடைய அணுக்களின் எலெக்ட்ரான்கள் உயர் சக்திநிலைகளுக்குச் செல்லுமாறு தூண்டிவிடப்பட்டால், அவை மீண்டும் கீழ்சக்திநிலைகளுக்குத் திரும்பும். அப்போது பொருளே ஒளியை உமிழத் தொடங்கும். ஒரு பொருளின் மீது இச்செயல் பாட்டினை ஒரே ஒரு முறை தூண்டிவிட்டால் சக்தி வாய்ந்த ஒளிகிடைக்காது. பலமுறை பிரதிபலிப்புக்கு உள்ளாகி பின்னர் ஒளி வெளிவருமாறு செய்தால் சக்தி வாய்ந்த ஒளிக்கதிர் கிடைக்கிறது. இதுவே லேசர் (LASER-Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) எனப்படுகிறது. ரூபி படிகத்தில் மிகவும் சக்திவாய்ந்த ஒளியைப் பாய்ச்சி லேசர் கதிரை உருவாக்கினார் மேமன் . அவர் பணியாற்றிய கலிபோர்னியாவில் உள்ளஹுகிஸ் ஆய்வுக்கூடம் 1960 ஜூலை 7 அன்று ஒரு பத்திரிகையாளர் சந்திப்புக்கு ஏற்பாடு செய்து இச்செய்தியை உலகிற்கு அறிவித்தது.
லேசர் புரட்சி
சாதாரணமாக நாம் பார்க்கும் ஒளியிலிருந்து லேசர் வேறுபடுகிறது. சுருக்கமாகச் சொல்ல வேண்டுமென்றால் வெறும் சத்தத்திற்கும் இசைக்கும் உள்ள வேறுபாடு மாதிரிதான் அதுஎனக் கூறலாம். ஒரு டார்ச்லைட்டிலிருந்து வெளிவரும் ஒளியை சுவரில் படுமாறு செய்தால், வட்டமான பிம்பம் கிடைக்கிறது. சுவரை விட்டு டார்ச்லைட் விலகிச் செல்லச்செல்லபிம்பத்தின் விட்டம் பெரிதாகிக் கொண்டே வரும். ஒளி எல்லா திசைகளிலும் சிதறுவதால் பிம்பம் கூர்மையாக இருப்பதில்லை. லேசர் மிகவும் சக்தி வாய்ந்தது என்பதால்ஒளிச்சிதறல் மிகமிகக் குறைவாகவே இருக்கும். எனவே, ஒரு குறிப்பிட்ட திசையில் ஒளிச்சிதறல் அதிகமின்றி அதனால் நெடுந்தூரம் செல்லமுடியும். உதாரணமாக, ரூபி–லேசரைபூமியிலிருந்து சந்திரனுக்கு அனுப்பியபோது 3,84,000 கிலோ மீட்டர் பயணித்த பிறகும் அது 9 கி.மீ. விட்டம் மட்டுமே உடைய ஒளிவட்டத்தை அங்கு உருவாக்கியது. லேசர் கதிரைசந்திரனுக்கு அனுப்பி அது பிரதிபலிக்கப்பட்டு பூமிக்கு வருவதற்கான நேரத்தை வைத்து பூமிக்கும் சந்திரனுக்கும் இடையே உள்ள தூரத்தைத் துல்லியமாகக் கண்டுபிடிக்க முடியும்.சூரிய வெளிச்சத்தில் படுமாறு நமது ஒரு விரலை வைத்தால் அதில் படும் சக்தி 1/10 வாட் அளவே இருக்கும். லேசர் கற்றையைப் படவைத்தால் அது 109 வாட் அளவு இருக்கும் !
லேசர் கற்றை என்பது கண்ணுக்குத் தெரியாத இன்ஃப்ராரெட், அல்ட்ராவயலட், எக்ஸ்ரே அல்லது நாம் பார்க்கும் வண்ணங்களில் எதுவாகவும் இருக்க முடியும். தற்போது ஹீலியம்–நியான் லேசர், டயோட் லேசர், கரியமிலவாயு லேசர் என பல்வேறு லேசர்கள் வந்துவிட்டன. கத்தியினால் ரொட்டியை வெட்டுவது போல, ஒரு உலோகத்தை எளிதில் அறுப்பதற்குலேசர் கதிரைப் பயன்படுத்த முடியும். போர்க்களத்தில் எதிரி விமானங்கள் இருக்கும் இடத்தை அறியவும் குண்டு வீசும்போது இலக்கைக் கண்டுபிடிக்கவும் லேசர் ராணுவத்தில்பயன்படுத்தப்பட்டு வருகிறது. தகவல்களை அனுப்பவும் அணுச்சேர்க்கையைத் தூண்டிவிடவும் லேசர் பயன்படுகிறது. கண் விழித்திரையில் உள்ள கட்டியை அழிக்க, ஒரு குறிப்பிட்டதிசுவை அழிக்க அல்லது மாற்றியமைக்க, தோல் கட்டிகள் அல்லது மூளைக் கட்டிகளை அகற்ற, கண்புரைக்கு அறுவை சிகிச்சை செய்ய, சிறுநீரகத்தில் உள்ள கட்டிகளை உடைக்க ..எனப் பல்வேறு விதங்களில் லேசர் மருத்துவத் துறையில் பயன்படுகிறது. எதிர்காலத்தில் மேலும் பல துறைகளில் இந்த அலாவுதீனின் அற்புத விளக்கைப் பயன்படுத்துவதற்கானஆராய்ச்சிகள் தொடர்கின்றன.
