Var sker detta i konstruktionen av en laser?

Laser står för ljusförstärkning genom stimulerad utsrålning på svenska. En laser fungerar så att en yttre källa(ofta en strömkälla) pumpar igång atomerna och det sker en spontan emission som innebär att en atom som befinner sig i det övre energitillståndet spontant faller ned till det lägre energitillståndet. Atomen gör av med sin överskottsenergi genom att sända ut en foton som har en våglängd vilken motsvarar energiskillnaden mellan de två nivåerna. Vid spontan emission så har fotonerna en slumpmässig riktning och fas. Spontan emission kan inte vara laser per definition för att den ger inte fotoner i samma riktning och fas.
Samtidigt som den spontana emissionen sker det en stimulerad emission, som innebär att om en foton med energi träffar en atom i sitt övre energitillstånd kan den atomen stimuleras till att sända ut en ny foton vars våglängd, fas och riktning är lika som den ursprungliga fotonens. När en ljusstråle har dessa egenskaper så säger man att den är monokrom och koherent. Monokrom innebär att allt ljus i laserstrålen har nästan exakt samma våglängd. Koherent innebär att fotonerna svänger i fas.

En laserstråle sprider inte ut sig utan håller ihop vilket gör att den inte blir suddig på längre avstånd. En annan viktig princip i en laser är att den fokuserar en väldigt mycket mängd ljus till en smal, sammanhållen ljusstråle.

Absorption innebär att en foton absorberas genom att en av atomerna får en högre energi, dvs den exciteras till den högre energinivån. Det finns ett villkor för att absorption skall kunna ske vilket är: energiskillnaden mellan de två nivåerna är lika stor som fotonens energi, där fotonens energi beror på ljusets våglängd och ju kortare våglängd desto mer energi. Vid absorption får man ingen lasring om inte mediumet har en population inversion, vilket innebär fler atomer i det högre energitillståndet än i det lägre.

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Laser.svg

Hur en laser är uppbyggd: Detta är ett exempel på hur en laser konstruktion kan vara och de kan variera.
Här ovan ser vi själva grundprincipen för en laser.
1. Lasermedium - Lasermediet består av ett material som har förmågan att samarbeta för att generera ljus av en bestämd våglängd
2. Pumpljus som exciterar lasermediumet
3. Helt reflekterande spegel
4. Delvis genomskinlig spegel
5. Laserstråle

Pumpljuset kommer från en blixtlampa som får sin energi från en extern källa. Blixtlampans ljus kommer in i lasermediet genom att det är en transparent behållare som mediet finns i. Blixtlampan tillför energi så att atomerna i mediet i lasern tar upp ljusenergi i form av fotoner och därmed exciteras till en högre energinivå. Efter att blixtlampan exciterat atomerna så uppstår fenomenet spontan emission. Detta gör att fotoner skickas ut i alla riktningar inne i behållaren. Vissa åker ut genom den genomskinliga behållaren, andra studsar mot spegeln och försvinner så småningom ut från behållaren också, andra träffar spegeln under rät vinkel och studsar då fram och tillbaka mellan speglarna. För att hålla detta förlopp igång så vill man ha många atomer i högre energitillstånd för att sannolikheten för stimulerad emission ska bli tillräckligt hög. Dessutom måste man förstås upprätthålla antalet för att lasringen inte ska upphöra.