レーザー光線の波長
1000mwレーザーポインター レーザー光線銃の作り方
物質を作る原子は原子核の周りを電子が回っています。
この電子に特にエネルギーを加えていない状態を「基底の状態」と言います。
ここへ、何らかの方法でエネルギーを加えることを「励起」と言います。
ある程度加えると、「基底」の状態から準位が上がり、放射されます。
これが光です。
完璧に平行に向いあった反射板（鏡）の間に、特定の原子を満たし、横からエネルギーを加えると放射（光）が起こります。
この光は向かい合った鏡の間を反射し続けます。
光の波長の半分の隙間であれば、反射し合った光の振幅の山が同じ場所で重なります。
位相が合った状態です。3000mwレーザー
反射は繰り返され、山はどんどん高くそびえ続けます。
エネルギーの投入をやめても反射は続くので光の増幅は続きます。
例え反射効率が１００％でなくても反射率が５０％以上あれば光の山に次の山が加わるので、増幅は続きます。
さて。
この鏡の一方をマジックミラーで作り、例えば８０％は透過して残りの２０％が反射すれば、増幅は減ります。
この分を補うようにエネルギーを与えれば、８０％の光が放出され続けます。
この光はコヒーレントな光、つまり、天体レーザー光線です。
レーザー光線の波長、つまり、レーザー光線の色は、鏡で挟む元素や基底準位から放射準位の差から計算できるので、レーザー光線の色を設計できます。
かなり大雑把な説明ですが、レーザー光線の放射方法は概ねこのとおりです。
やや乱暴だった、エネルギーの投入についての説明は次の通りでやっぱり大ざっぱです。
基底状態にある電子にエネルギーを与えることを準位を上げると申しました。
電子は、常に、基底状態に戻ろうとするので、この時、光が自然放出されます。
励起状態の電子にさらに光を加えると、放出はさらに起こりやすくなり、これを誘導放出と呼びます。
放出する光の周波数は、基底準位と放出時の順位の差を「プランク定数」で割った数値が周波数です。
（プランク定数は省略します。光のエネルギーは無段階ではなく、光子エネルギーの整数倍です。この時の係数に使用される定数をプランク定数と言います。）
ここでのポイントは、レーザー光線の放出は、向かい合った鏡に光を反射させ、エネルギーを加えることにより誘導放射させる、ということです。
次回は、30000mw レーザー放射方法の進歩についてご説明します。