ＣＯ２レーザーとＡｒ＋イオンレーザー

質問

ＣＯ２レーザー（炭酸ガスレーザー）の効率はＡｒ＋イオンレーザー（アルゴンイオンレーザー）の効率に比べて非常に高いのはなぜでしょうか？

回答No.1

uzu_sp · ベストアンサー

量子力学的見識で考えられるのは、効率の違いの主原因はレーザー波長の違いによる屈折の散乱です。

炭酸ガスレーザーの励起波長は約１０μｍでアルゴンイオンレーザーの励起波長は約５００ｎｍです。
レーザー光は励起状態の気体中を光を増幅しながら両端のミラーで反射を繰り返して定常波としてミラー間を何往復もしてコーヒレント光として外部に出力されます。

レーザー光は出力されるまで気体中を長い距離通りますが、このとき波長の長い光は屈折による散乱が少なく直進しますが、それに対して波長の短い屈折の散乱が大きく直進する光は少なくなっていると思います。

空が青いのは、太陽光の内、青色の光が空気の窒素、酸素分子で大きく屈折して散乱を繰り返して目に入るからです。
また朝焼けや夕焼けが赤いのは、太陽光は空気中を一番長く通過して私達の目に届きます。
このとき波長の短い青や緑の散乱して直進する光は少なく、波長の長い赤の光は散乱が少なく多く目に入り、太陽が赤く見えます。
青色は約４８０ｎｍ、赤色は約６５０ｎｍでこの波長の違いで散乱が大きく違い空が青く見えたり、朝焼けや夕焼けが赤く見えたりします。

約１０μｍの光と約５００ｎｍの波長の違いは、この散乱現象が顕著に現れます。

これが効率に大きく影響していると思います。