レーザーと光

光は電磁波の一種で、肉眼で見ることができるため、可視光線と呼ばれることが多い。可視光領域は、電磁スペクトルの赤外領域と紫外領域の間に位置する。可視光線の波長は380nmから740nmです。

古典物理学では、光は横波であり、真空中で毎秒299,792,458メートルの一定速度で動くと考えられている。干渉、回折、偏光など、古典的な波動力学で説明される横波の性質をすべて備えている。現代の電磁波理論では、光は波動と粒子の両方の性質を持つと考えられている。

境界や他の媒体に邪魔されない限り、光は常に直線的に進み、光線として表現される。光は直線的に進むとしても、三次元的に広がっていく。その結果、光の強度が低下してしまうのです。通常の光源（白熱電球など）で作られた光の場合、光には多くの色があります（光がプリズムを通過することで見ることができます）。さらに、光波の偏光は任意である。そのため、光は移動する際に素材に吸収されます。ある分子は特定の極性で光を吸収し、他の分子は通過させる。特定の周波数の光を吸収する分子もあります。これらすべての要素が影響し、光の強さは距離が離れると急激に減少します。

光をより長い距離で伝えるためには、これらの問題を克服しなければなりません。また、光波を平行に伝搬させることで、さらなる送出が可能となる。ユニオンシステムを用いれば、分散した光波を一方向に向け、平行に伝搬させることができる。また、単色光（monochromatic light - 単一の周波数/波長の光を使用）、固定極性を使用することにより、吸収を最小限に抑えることができます。

ここでは、波長と極性が固定された光の放射をどのように作るかが問題となる。これは、特定の物質を帯電させ、電子の一回の跳躍だけで発光させることで実現できる。これをスティミュレーテッド・エミッションという。これがレーザー光を発生させる基本原理であるため、この名前がつきました。レーザーは、励起された放射（レーザー）を光増幅したものである。使用する材料や励起方法によって、異なる周波数と強度のレーザーを得ることができる。

レーザーにはさまざまな用途があります。CD/DVDドライブをはじめとするすべての電子機器に使用されています。また、医療にも広く利用されている。高強度レーザーは、金属の切断、溶接、熱処理などに使用されます。

レーザーと（通常の）光はどう違うのですか？

-光もレーザーも電磁波であり、むしろレーザーの方が軽く、その構造にも特殊な性質がある。

-レーザーは吸収・拡散が少ない設計です。

-通常の光源からの光は3次元的に分散しているため、それぞれの光線が斜めに進むのに対し、レーザーは平行に進む光を持っています。

-通常の光はさまざまな色（周波数）で構成されているが、レーザーは単色である。