เมื่อพัลส์เลเซอร์กระทบกัน สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กที่กระเพื่อมของคลื่นแสงจะเขย่าอิเล็กตรอนที่ไม่ได้เชื่อมต่อไปมา (SN: 1/22/00, p. 55: มีให้สำหรับสมาชิกที่ Lasers ทำตามคิวในบิลเลียดอิเล็กตรอน ) โดยปกติแล้ว อิเล็กตรอนเหล่านั้นจะชนเข้ากับอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงและส่งผ่านพลังงานให้พวกมันในรูปของความร้อน ซึ่งในระดับจุลภาคคือการสั่นสะเทือนเชิงกลของอะตอม ความร้อนนี้สามารถทำให้วัสดุที่ลำแสงเลเซอร์กระทบกลายเป็นไอได้
อย่างไรก็ตาม ชีพจรที่กินเวลา 10 ล้านล้าน
ของวินาทีหรือมากกว่านั้น ซึ่งยาวตามมาตรฐานเลเซอร์ อาจมีผลในวงกว้างกว่า การขยายตัวทางความร้อนอย่างกะทันหันของวัสดุที่ฉายรังสีสามารถปล่อยคลื่นกระแทกที่สร้างความเสียหายให้กับบริเวณโดยรอบได้
นั่นไม่ใช่ทั้งหมด. ความร้อนส่วนเกินยังเพิ่มขึ้นเกินขอบเขตที่ฉายรังสี และมันจะแยกตัว หลอมละลาย หรือเปลี่ยนแปลงวัสดุในบริเวณโดยรอบ
ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1990 นักวิทยาศาสตร์กำลังสร้างเลเซอร์ที่ทรงพลังซึ่งมีการวัดพัลส์ไม่ใช่หนึ่งในพันล้านหรือแม้แต่ล้านล้านวินาที แต่วัดเป็นเสี้ยววินาทีหรือเฟมโตวินาที ขีดเวลาดังกล่าวสั้นอย่างน่าตกใจ ในหนึ่งวินาที มีเฟมโตวินาทีมากกว่าจำนวนชั่วโมงตั้งแต่เอกภพเริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 14 พันล้านปีก่อน เลเซอร์ชนิดใหม่นี้กลายเป็นที่รู้จักอย่างหลากหลายว่าเป็นเลเซอร์แบบ ultrashort-pulse, เลเซอร์แบบ ultrafast หรือเรียกง่ายๆ ว่า femtosecond lasers
ในศัพท์แสงของฟิสิกส์ พลังของอุปกรณ์ยิ่งมากก็ยิ่งถ่ายโอน
พลังงานได้เร็วเท่านั้น ดังนั้น แม้แต่เลเซอร์ตั้งโต๊ะที่ให้พลังงานเพียงพอต่อพัลส์สั้นๆ เพื่อกระตุ้นโมเลกุลของน้ำเพียงเล็กน้อยก็ยังทรงพลังอย่างน่าอัศจรรย์
เนื่องจากพัลส์ของพวกมันสั้นมาก เลเซอร์ femtosecond ใหม่บางรุ่นจึงได้รับการจัดอันดับเทียบเท่ากับโรงไฟฟ้าทุกแห่งในโลกในเวลาชั่วพริบตาเดียว
เมื่อนักวิทยาศาสตร์ดูความเสียหายที่เกิดจากพัลส์ดังกล่าว พวกเขาเห็นรอยตัดและรูที่คมชัดอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งต่างจากสิ่งที่พวกเขาเคยสังเกตเห็นก่อนหน้านี้ในการโต้ตอบด้วยแสงเลเซอร์กับสสาร
สิ่งที่เกิดขึ้น พวกเขาตระหนักว่า อิเล็กตรอนที่ได้รับพลังงานจากพัลส์กำลังทำให้อิเล็กตรอนตัวอื่นๆ หลุดออกไป และในทางกลับกัน ก็ปลดปล่อยอิเล็กตรอนจำนวนมากขึ้นอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม การปลดปล่อยอิเล็กตรอนนี้เกิดขึ้นเร็วเกินไปสำหรับอิเล็กตรอนที่จะถ่ายโอนพลังงานไปยังอะตอมในรูปของความร้อน
ถัดไป เนื่องจากอิเลคตรอนที่ปลดปล่อยออกมาใหม่จะผลักซึ่งกันและกันด้วยไฟฟ้า พวกมันจึงระเบิดออกจากพื้นผิว ในทางกลับกัน การเคลื่อนตัวของอนุภาคเชิงลบนั้นถูกดึงดูดด้วยแรงดึงดูดของไฟฟ้าสถิต อะตอมที่แตกตัวเป็นไอออนที่มีประจุบวกซึ่งถูกสร้างขึ้นโดยน้ำตกของการปลดปล่อยอิเล็กตรอน
ก่อนที่คลื่นความร้อนหรือคลื่นกระแทกจะแพร่กระจายไปรอบๆ วัตถุที่ยิงด้วยเลเซอร์ก็หายไปแล้ว
Credit : เว็บสล็อต
