Bor Zsolt

A mindentudó fénysugár: a lézer

6. Az atomórák karmestere: a "cézium szökőkút"

Az SI (System International; nemzetközi mértékegység-rendszer) az 1 másodpercet úgy definiálja, mint a 133-as tömegszámú cézium izotóp ún. hiperfinom átmeneti rezgési periódus-idejének 9 192 613 770-szeresét. Az atomóra olyan berendezés, amely a fenti periódusidő rendkívül pontos mérésével egy órát működtet. Az óra annál pontosabb, minél alacsonyabb a cézium gáz hőmérséklete. Az Amerikai Mérésügyi Hivatalban működő NIST F1 atomórában a gáz hűtését hat egymásra merőleges, pontosan kontrollált hullámhosszú infravörös lézernyaláb végzi. Az ilyen, ún. Doppler-elven működő hűtés tökélyre fejlesztéséért Chu, Cohen-Tannoudji és Williams 1997-ben Nobel-díjat kapott. Meg is érdemelték, mert a cézium gáz hőmérsékletét az abszolút nulla fok közvetlen közelébe (egy milliomod kelvin fokra) sikerült csökkenteni. Az így lehűtött cézium-atom gázlabdát a két függőlegesen sugárzó lézer paramétereinek változtatásával óvatosan felfelé taszítják. Ezek után a függőlegesen sugárzó lézereket kikapcsolják, aminek hatására az atomok, mint egy feldobott kő, visszaesnek. (Innen a "cézium szökőkút" elnevezés. Elképesztő, hogy a lézerek segítségével az atomokkal - mint a léggömbökkel - labdázni lehet.)

33. ábra

^-15

34. ábra

7. Száloptikai hírközlés

A klasszikus távközlési rendszerekben elektromos vezetékeken vagy nagyfrekvenciás kábelekben terjedő elektromos jelek továbbítják az információt. A száloptikai hírközlésben kvarcból készült optikai szálban terjedő, lézerből származó fényimpulzusok hordozzák az információt. Az optikai szál egy magas törésmutatójú magból és egy alacsony törésmutatójú köpenyből áll. A teljes visszaverődésnek nevezett optikai jelenség miatt az optikai szálba becsatolt fény a magba csapdázódva, gyakorlatilag veszteség nélkül terjed. Az optikai szálak információátviteli kapacitása sokkal nagyobb, mint a mikrohullámú rendszereké.

8. Lézerirányítású bomba

35. ábra

A pilóta vagy a szárazföldön bátran megbúvó harcos egy ún. célkijelölő lézerrel rávilágít a megsemmisítendő céltárgyra, mintha megjelölné egy mutatópálcával. A lézerirányítású bomba orrában lévő optikát és elektronikát a gyártás során arra tanították meg, hogy a bombát pontosan a célkijelölő lézer fényfoltjára vezesse. Így a bomba találati pontossága méteres nagyságrendűre javítható.

36. ábra