光のおもちゃ箱2

20世紀三大発明のひとつレーザー

ヒトは手に入れた光をさらに高度利用しようとしている。レーザー
光である。レーザー光は｢原子力｣｢トランジスタ｣とともに20世紀三
大発明のひとつに数えられている。レーザーとは、レーザー光が導
き出される原理を説明した｢誘導放出による光の増幅｣という言葉の
英語であるlight amplification by stimulated emission of rad-
iationの頭文字をとったものであり､laserと綴る。

レーザー光は､ふつうの白色光とはかなり異なる性質を持っている｡
太陽光をはじめとする白色光は、赤、青、緑などのあらゆる光が集
まって出来上がっており、その波形はさまざまな色の複合である。
また一般に光は、その光源からあらゆる方向に拡散する。ところが
レーザー光は、一つの波形しか持たず、そのために単色光しか発し
ない。しかも同一のそろった波形で一方向にしか出て行かず、拡散
しない。こうした位相のそろった波を｢コヒーレントな波｣と呼ぶ。

レーザー光は以下のような原理で発光させる。レーザー物質の原子
や電子を高い励起状態にさせたところに外部から光を当てると、そ
の光と共鳴するかたちで、正確に同じ波長で、しかもそろった光が
誘導される。この過程でできた光がさらに誘導を引き起こし、加速
度的に光が放出される。つまり光の増幅が行われてレーザー光が生
まれるのだ。

励起される物質によってさまざまなレーザー光が得られる。気体レ
ーザーでは、位置計測などに用いられる炭酸ガスレーザーなどがあ
る。さらに液体、固体を励起物質としたレーザー光もある。中でも
固体レーザーのひとつである半導体レーザーはＣＤなどの読み取り
装置としてよく知られているが、さらに光通信をはじめとするオプ
トエレクトロニクス(光電子工学)分野の先端を開くものとして、そ
の活躍に対する期待はきわめて高い。

オプトエレクトロニクスにおけるレーザー光のハイテクは驚くばか
りの力を秘めており、そのひとつひとつを紹介するスペースはここ
にはない。参考文献を挙げておくので興味のある方は、ぜひ手にし
てみていただきたい。

ここまで、は光のおもちゃ箱を楽しんでいただくための｢光｣に関す
るイントロダクションである。以下に、光に関する面白コラムをい
くつか並べて｢おもちゃ箱｣らしい体裁を整えてみたいと思う(^^ゞ

[3]へ続く