主な相違点

レーザーと光の大きな違いは、レーザーがコヒーレントで単色で指向性の高い光を指すのに対し、光は波長の異なる電磁波が混在しているため、インコヒーレントで発散性の高い光を指す点である。

レーザー vs. ライト

電界と磁界の間で振動して発生する波を電磁波という。レーザーも光も電磁波の一種と考えられています。このため、真空中では光速で移動する。しかし、レーザーは自然界にはない非常にユニークな性質を持っています。そのため、非常に重要な特性を持っていると考えられています。

レーザーと光は物理学でよく使われる用語で、この分野の重要な用語とされている。レーザーは光の一種と考えることもあります。しかし、実際には放射線の光増幅であり、放射線を発する際に**を受ける。私たちは通常、レーザーや光を進行波の光子として考えています。両者とも、それぞれ異なる点があります。

レーザーと光は、主にコヒーレンス項によって区別しています。レーザーは、単色でコヒーレントな一方向の光線と考えられています。一方、通常の白熱電球の光は、光路、波長、偏光に従って光子を放出する。レーザーは強い光と言われるが、普通の光は強いとは言われない。

さらに、レーザーの基本原理は誘導放出であり、光子に**を与え、元のエネルギー状態に戻したときに光子を放出するものである。一方、光は伝播する方向があり、またエネルギーの範囲もある。レーザー光は、非常に特殊な色をした電磁波と考えられています。一方、光はすべての色の総和である電磁波の一種と考えられている。

比較表

レーザーは何ですか？

レーザーとは、励起放射によって光を増幅することの略称である。基底状態は安定しているので、ほとんどの原子は基底状態のままである。しかし、励起状態や高エネルギー状態にある原子もわずかながら存在する。より高いエネルギー状態にある原子の割合の温度依存性である。ある励起エネルギー準位にある原子の数は、温度の上昇とともに増加する。

原子が不安定なため、励起状態の寿命は非常に短い。その結果、励起された原子は余分なエネルギーを光子の形で放出し、直ちに基底状態に脱励起する。したがって、このような外部ソース**や需要からの遷移を不確実な遷移と呼びます。励起された原子や分子が非励起されるとき、その時間を見積もることはできない。レプトンの過程と光子の放出はランダムである。この発光は自発的なものであり、飛躍中の光子の発光は非位相的（ノンコヒーレント）であると言えるのです。

しかし、物質によっては、より高いエネルギー状態を含み、より高い寿命を持つものもある。このエネルギー状態を準安定状態という。そのため、この状態にある原子や分子は、すぐに基底状態に戻ることはない。また、外部からエネルギーを供給することで、原子や分子を準安定な状態に汲み上げることもできる。地上に戻ることなく、長い間、準安定状態である。そのため、より多くの原子や分子を基底状態から準安定状態に押し込めば、準安定状態にある原子の割合を大幅に増やすことができる。このような状況は、通常の状況とは正反対であるため、人口逆転と呼ばれています。

しかし、亜安定状態にある原子を入射光で励起することで、非励起することができる。変換の過程で新たな光子が放出される。もし、入射光子のエネルギーが基底状態と準安定状態のエネルギー差に正確に等しければ、新しい光子の周波数、エネルギー、位相、方向は、入射光子の周波数、エネルギー、位相、方向と同じになる。粒子数反転状態が物質媒質であれば、新しい光子は別の励起原子を励起することができるようになる。やがて、この過程は、同一の光子を大量に放出する連鎖反応へと変化していく。

放出される光子は、単色（モノクロ）、コヒーレント（同相）、指向性である。私たちはこれをレーザー基本動作と呼んでいます。狭い周波数範囲、コヒーレンス、指向性など、レーザーのユニークな特性は、レーザーアプリケーションにとって重要な利点と考えられている。レーザーの媒質の種類によって、ガスレーザー、色素レーザー、固体レーザー、半導体レーザーなど様々な種類があります。私たちはさまざまな用途でレーザーを使っていますが、さまざまな新しい用途が開発されています。

光は何ですか？

蛍光灯、白熱灯はタングステン電球とも呼ばれ、主に太陽からの光で、最も有用な一般光源である。理論的には、0K（絶対零度）以上の温度の物体は電磁波を発していることが分かっています。これは白熱灯に使われている基本的な考え方として知られている。白熱電球の中にはタングステンのフィラメントがあります。

電球を点灯させると、印加された電位差によって電子が加速される。タングステンは電気抵抗が高いため、比較的短い時間で電子が原子核に衝突することが知られています。電子と原子核が衝突した結果、電子の運動量が変化するため、そのエネルギーの一部を原子核に伝える。このエネルギー移動の結果、タングステンフィラメントが高温になる。

加熱されたフィラメントは電磁波を放出し、広い周波数帯域をカバーした後、黒体へと変化する。赤外線、可視光線、マイクロ波などの放射を担っているが、有用なのはその可視光線の部分である。太陽は過熱黒体として知られています。そのため、電波からガンマ線まで幅広い周波数を担当する電磁波という大きなエネルギーを放出しているのです。放射線を出す加熱された物体は、光波も出すと考えられています。

ある温度において、ウィーンの変位則は黒体の最高強度に対応する波長を与える。この法則によれば、最も高い強度に対応する波長は、温度の上昇とともに減少する。室温では、物体の最も高い強度に対応する波長が赤外線領域に該当すると考えられる。しかし、体温を上げることで、最も強い強度に対応する波長を調整することができるのです。しかし、それ以外の周波数の電磁波の放射は止めることができない。このため、このような波は単色とはみなされない。

当然のことながら、通常の光源はすべて発散光源と呼ばれる。一般に、通常の光源は全方向にランダムに電磁波を放射していると言える。放出される光子の位相には、何の関係もない。したがって、ノンコヒーレント光源である。通常の光源が発する光は、一般に多色光とされている。

主な相違点

1. 励起発光するタイプの電磁波をレーザーと呼び、自然発光するタイプの電磁波を光と呼ぶ。
2. レーザーは光源から放出される光子の位相が揃っているためコヒーレント電磁波と呼ばれ、一方、光は光源から放出される光子の位相がずれているためノンコヒーレント電磁波と呼ばれます。
3. レーザーは単色の電磁波として知られている。それに対して、光は多色の電磁波として知られている。
4. レーザーは単色の電磁波として知られており、一方、光は多色の電磁波として知られています。
5. レーザーは指向性の強い電磁波、光はエバネッセントな電磁波と考えられている。
6. レーザーは非常に狭い範囲の周波数をカバーすることができますが、光は広い範囲の周波数をカバーすることができます。
7. レーザーは指向性が強いので、非常に鋭いところに焦点を合わせることができますが、一方、光は発散するので、鋭いところに焦点を合わせることはできません。
8. レーザーは特定の色を持つ電磁波であり、光はすべての色の総和で構成される電磁波である。
9. レーザーは強烈な光として知られています。一方、普通の光は強烈な光とはみなされていません。
10. レーザーは、眼科手術、金属切断機、CDプレーヤー、核融合炉、レーザー印刷、刺青除去、バーコードリーダー、レーザー冷却、ホログラフィック撮影、光ファイバー通信など幅広い用途があるが、一方で、光を小さな領域の照明に使うこともできる。

コントラストビデオ

結論

以上の議論から、レーザーも光も電磁波の一種であるという結論が導き出される。前者は励起発光を伴うコヒーレントな電磁波として、後者は自然放射を伴うインコヒーレントな電磁波として知られる。