تقنية ليزر ريش الطائر

تقنية ليزر ريش الطائر

م.م احمد كريم سمير

قسم العلوم العامة

كلية التربية الأساسية/حديثة – جامعة الانبار

ينتج الليزر شعاع ضوء بلون واحد. في معظم أجهزة الليزر الحديثة ، يبدأ الضوء في الارتداد ذهابًا وإيابًا بين المرايا. تحتوي المسافة بين المرايا على بلورة أو غاز يضيف فوتونات ذات طاقة عالية ، أو طاقة ضوئية ، إلى شعاع الضوء أثناء ارتداده. هذه الفوتونات ، التي تسير في نفس الاتجاه ، تنشئ الشعاع. في السنوات الأخيرة ، وجد الباحثون طرقًا لإنتاج أشعة الليزر بدون مرايا. لقد وجد العلماء الآن مصدر إلهام لنوع جديد من الليزر بدون مرآة في مكان غير عادي - ريش الطيور. قد يكون من الصعب تخيل كيف يسير الريش والليزر معًا. حصل العلماء الذين اخترعوا الليزر على فكرتهم من الطريقة التي حصل بها بعض ريش الطيور - مثل الريش الأزرق لكوتينجا البرقوق - على لونه. أن الفكرة الأساسية لذلك هو ان الطيور ذات الألوان الزاهية يحتوي ريشها على جيوب هوائية بترتيب ليس عشوائي تماماً وان الطول الموجي للضوء يرتبط بالمسافة بين تلك الجيوب أي يستطار ويتراكم اكثر من الاطوال الموجية الأخرى . وتأتي علاقة الريشة من اكتشاف عام 1998 بواسطة ريتشارد بروم ، عالم الطيور - شخص يدرس الطيور - في جامعة ييل. وجد بروم أن بعض ريش الطيور يحصل على لونه من جيوب هوائية صغيرة. تستخدم الطيور هذه الثقوب لإنشاء ألوان لا يستطيعون صنعها بطرق أخرى" ، عندما يضرب الضوء هذه الجيوب الهوائية ، فإنه ينتشر أو يتم إعادة توجيهه - في بعض الأحيان في العديد من الاتجاهات المختلفة. في حالة cotinga ، ينتج الانتشار الضوء الأزرق ، بحيث يظهر ريش الطائر باللون الأزرق ،  استخدم الباحثون صفائح رقيقة من أشباه الموصلات لمحاكاة فقاعات الهواء، حيث قاموا بثقب صفيحة رقيقة (190nm) من ارسينيد الكاليوم وهو نوع خاص من اشباه الموصلات ينقل الضوء بكفاءة وعادة ما يستخدم في البصريات وكان البعد بين الثقوب يتراوح بين ( 235-275nm)  وتحتوي المادة على طبقات متساوية البعد من النقاط الكمية التي تبعث الضوء عند ضربها بواسط فوتون واحد ، فعند دخول الضوء الى المادة سوف يتردد بين تلك الفجوات لفترة من الزمن مولداً شعاعاً ضوئياَ بطاقة عالية .استنتج الباحثون إنه يمكنه تغيير لون الشعاع عن طريق تغيير حجم الثقوب وترتيبها. الليزر لا يزال بحاجة إلى بعض العمل. لكن هوى تساو ، عالم الفيزياء بجامعة ييل الذي قاد الفريق البحثي ، قال" أن الليزر الجديد أكثر كفاءة من بعض أجهزة الليزر الأخرى. قال تساو إن الدرس الذي تعلمناه من الطبيعة هو أننا لسنا بحاجة إلى شيء مثالي للسيطرة" ، ويأمل الباحثون أن تؤدي هذه الاختبارات المبكرة لليزر الذي يشبه الريش إلى ليزر جديد أرخص.