Światło

ŚWIATŁO
Ogólnie przyjęta nazwa widzialnej dla oka ludzkiego części widma promieniowania elektromagnetycznego, czyli zakres długości fali od 400 do 700 nm (od fioletu do czerwieni); często też tą nazwą określa się tę część widma, które w skali częstości sąsiadują z widmem widzialnym i które podlegają badaniom optycznym.
Nazwa Długość (m) Częstotliwość (Hz)
Fale radiowe 10-4-105 103-1011
Mikrofale 10-3-10-1 109-1012
Podczerwień 10-6-10-3 1012-1015
Światło widzialne 400-700 nm 1014-1015
Ultrafiolet 10-9-10-7 1015-1017
Promienie Rentgena 10-13-10-9 1017-1021
Promienie Gamma 10-13-10-10 1019-1021
Światło wykazuje charakter falowo – korpuskularny. O falowej naturze światła świadczą zjawiska: interferencji, dyfrakcji, polaryzacji, załamania i odbicia światła; z drugiej jednak strony zjawiska takie jak: Comptona, fotoelektryczne przemawiają za naturę korpuskularną. Światło to więc strumienie pewnego rodzaju korpuskuł, zwanych kwantami promieniowania elektromagnetycznego, które wykazują także własności falowe. W zależności od składu widmowego, światło może być białe lub monochromatyczne. Światło białe to światło o takim rozkładzie natężenia, z każdej długości fali (lub ścisłej – wąskiemu podziałowi długości fali) odpowiada taka sama ilość energii. Ze względu na różną wrażliwość oka na światło o różnej długości fali, światło słoneczne i światło żarówki odbierane jest przez oko jako światło białe. Można też uzyskać wrażenie „białości” mieszając trzy barwy np. czerwone, zielone, fioletowe. W sensie fizycznym natomiast przykładem światła białego jest promieniowanie ciała doskonale czarnego. Światło monochromatyczne natomiast to promienie elektromagnetyczne o ściśle określonej fali. Światło monochromatyczne wytwarzają np. lasery. Zaburzenia pola elektromagnetycznego rozchodzące się w przestrzeni ze skończoną prędkością. Fale elektromagnetyczne są falami poprzecznymi, tzn. w każdym punkcie pola. Wektor natężenia pola elektrycznego i wektor indukcji magnetycznej są prostopadłe do kierunku rozchodzenia się fal elektromagnetycznych i do siebie. Własności, warunki powstawania i rozprzestrzeniania się fal elektromagnetycznych opisują w zupełności równania falowe wynikające z równań Maxwella. Istotny wpływ na takie własności fal elektromagnetycznych, jak prędkość rozchodzenia się, polaryzacja, natężenie, ma ośrodek, w którym fale elektromagnetyczne rozchodzą się. W realnych ośrodkach występuje dyspersja fal elektromagnetycznych, tzn. zależność prędkości ich rozchodzenia się od częstości fali. Charakterystyczne dla fal elektromagnetycznych są zjawiska interferencji, dyfrakcji, załamania, oraz całkowitego wewnętrznego odbicia. Charakterystyka przestrzenno-czasowa fal elektromagnetycznych jest określana zarówno przez własności ośrodka, w którym się one rozchodzą, jak przez własności źródła promieniowania. Najprostszy przypadek wzbudzenia oraz rozprzestrzeniania się fal elektromagnetycznych stanowi wzbudzenie w jednorodnym ośrodku izotropowym za pomocą drgającego dipola Hertza. Stanowi go odcinek przewodu o długości l (długość wytwarzanej fali elektromagnetycznej), elektrycznie obojętny jako całość, opisany przez elektryczny moment dipolowy. W odległości od dipola tworzy się strefa falowa, gdzie rozchodzą się fale elektromagnetyczne poprzeczne, spolaryzowane liniowo. Ze względu na różne sposoby wytwarzania, odbioru i detekcji fal elektromagnetycznych, jak również ze względu na różny charakter ich oddziaływania z materią rozróżnia się: fale elektromagnetyczne niskiej częstości, fale radiowe, fale elektromagnetyczne wytwarzane, gdy swobodne elektrony zaczynają drgać (więc są przyspieszane) pod wpływem pola elektrycznego. Ponieważ częstość zależy od przyłożonego pola, fale powstają raczej jak regularny strumień, a nie losowo. Stosowane w komunikowaniu się na odległość. Fale świetlne dzielą się na promieniowanie podczerwone, światło widzialne i promieniowanie ultrafioletowe. Światło widzialne, to fale elektromagnetyczne, które może wykrywać oko. Wytwarzane przez lampy wyładowcze i każdą rozżarzoną substancję. Powoduje zmiany chemiczne, np. na błonie fotograficznej, a różne długości fal w paśmie są widziane jako różne barwy. Najbardziej krótkofalowe promieniowanie elektromagnetyczne obserwuje się w promieniowaniu kosmicznym. Trzeba tu zaznaczyć, że podział taki ma charakter umowny, ponadto w przypadku promieniowania rentgenowskiego i promieniowania gamma odpowiadające im długości fal nie są powszechnie jednoznacznie przyjęte. Największe różnice we własnościach fal elektromagnetycznych z różnych zakresów objawiają się przy ich oddziaływaniu z materią. Przy długościach mniejszych od podczerwieni dominują procesy o charakterze wybitnie kwantowym. Obecny stan techniki budowy urządzeń radiowych bardzo wysokich częstości pozwala zarówno rejestrować fale elektromagnetyczne wysyłane przez atomy i cząsteczki, jak wytwarzać fale elektromagnetyczne mogące być w sposób selektywny pochłaniane przez atomy i cząsteczki, co pozwala na badanie wielu interesujących zjawisk kwantowych w zakresie fal radiowych (radiospektroskopia).
PROMIENIE ROENTGENA
promienie rentgena zostały odkryte w roku 1895 przez Wilhelma Konrada Roentgena.
W 1901r. dostał za to odkrycie nagrodę Nobla. Badając właściwości promieni katodowych, Roentgen spostrzegł, że leżący w pobliżu rury katodowej ekran pokryty platynocyjankiem baru świecił wtedy, kiedy rura katodowa była czynna. Roentgen przysłonił ekran czarnym papierem, lecz ekran także świecił. Klisza fotograficzna owinięta w czarny papier także uległa prześwietleniu. Promieniowanie to przechodzi przez szkło, przez czarny papier i przez wiele ciał, które są nieprzeźroczyste dla światła. Roentgen odkryte przez siebie promienie nazwał promieniami X, a później nazwano je promieniami Roentgena. Do wytwarzania promieni X służą dwie lampy: jonowa lampa rentgenowska oraz lampa Coolidge’a z żarzoną katodą, która służy do wytwarzania elektronów swobodnych za pomocą zjawiska termoelektrycznego. Jonowa lampa rentgenowska jest bańką szklaną, kulista o średnicy kilku lub kilkunastu cm, wypełniona gazem o ciśnieniu kilku dziesiątych Pa. W bańce znajdują się trzy elektrody metalowe: płytka glinowa K, która ma kształt wklęsłej miseczki o środku krzywizny w środku bańki i stanowi katodę, anoda A, która jest połączona metalicznie (zamyka obwód prądowy dla elektronów) z trzecią elektrodą T zwaną antykatodą. Jest to blaszka z trudno topliwego metalu; znajduje się dokładnie w środku bańki i jest ustawiona pod kątem 45 do osi bańki. W celu uruchomienia lampy podłącza się między katodę i antykatodę napięcie rzędu kilkudziesięciu tysięcy Voltów. W bańce takiej występują jony dodatnie, które bombardując katodę wyzwalają z niej elektrony. Elektrony wylatujące z wklęsłej katody tworzą zbieżny strumień promieni katodowych skupiającej się na bardzo małej powierzchni antykatody. Powstają dwa typy promieniowania rentgenowskiego: o widmie ciągłym (promieniowanie hamowania) i o widmie liniowym. Szybko poruszające się elektrony trafiają na atomy bombardowanego pierwiastka i w ich polach elektrycznych gwałtownie zmieniają kierunki lub zostają wyhamowane w tym czasie. Elektron traci część swojej energii, która zostaje wypromieniowana w postaci promieniowania hamowania. Częstotliwość i energia emitowanego fotonu jest tym większa, im silniej jest hamowany elektron. Gdy elektron zostaje całkowicie przez jądro wyhamowany, wówczas cała jego energia zamienia się na energię promieniowania. Częstotliwość tego promieniowania jest wtedy największa. 1/2mu2=h*nmax lub 1/2mu2=h*c/lmin Wielkości nmax i lmin określają krótkofalową granicę widma ciągłego promieniowania rentgenowskiego. Krótkofalowa granica widma promieniowania rentgenowskiego zależy od napięcia przyśpieszającego elektrony. Powstawanie charakterystycznego widma promieni X. Elektrony promieni katodowych mogą przekazywać swoją energię elektronom atomów antykatody. Posiadają one dużą energię, a więc mogą wytrącić nie tylko elektrony zewnętrzne ale także elektrony leżące najbliżej jądra. Wytrącony elektron albo wylatuje poza atom i staje się elektronem swobodnym albo zajmuje wolne miejsce w warstwie dalekiej od jądra (nie zapełnionej). Zwolnione miejsce przez niego natychmiast zajmuje elektron z wyższej warstwy, podczas tego przejścia następuje emisja energii w postaci fotonu. W zależności od energii jaką trzeba dostarczyć, aby wybić elektron można obliczyć częstotliwość i długość emitowanej fali. Właściwości promieni rentgenowskich rozchodzą się prostoliniowo. Są niewidzialne, ale wywołują fluorescencję. Wywołuje jonizację powietrza. Przenika przez szkło, czarny papier, a nawet przez płytki metalowe. Zaczernia kliszę fotograficzną. Są pochłaniane bardziej przez pierwiastki o większej liczbie porządkowej. Skierował prostopadle wiązkę promieni X (o widmie ciągłym) na powierzchnię cienkiego monokryształu i po przejściu przez kryształ pada na kliszę fotograficzną. Na kliszy otrzymujemy zaczernioną plamkę centralną dla wiązki nie ugiętej oraz plamki boczne dla wiązek ugiętych. Zespół regularnie ułożonych plamek nazywa się obrazem Lauego. Regularne ułożenie małych zaczernionych plamek świadczy o tym, że tylko w pewnych kierunkach ugięte promienie X wzmacniają się, w innych zaś znoszą się.

PROMIENIE PODCZERWONE
podczerwień, IR (ang. Infrared radiation ).
Jest to promieniowanie elektromagnetyczne znajdujące się między czerwienią widma widzialnego (λ=0,74μm) i krótkofalowym promieniowaniem radiowym (λ= 1-2 nm) . Nie jest widzialna dla oka ludzkiego. Podczerwień dzieli się na trzy podzakresy:
1. Podczerwień bliska λ=0,74-2,5μm
2. Podczerwień średnią λ=2,5-50μm
3. Podczerwień daleka λ=50-2000μm
Atmosfera ziemska przepuszcza podczerwień w zakresie 400-700 nm co nazywamy oknem atmosferycznym. Promienie podczerwone są silnie pochłaniane przez niektóre składniki atmosfery (para wodna i dwutlenek węgla całkowicie pochłaniają fale o długości λ=1,87-2; 2,5-2,75; 5,5-7,5μm) a dla fali o λ>14μm atmosfera jest w ogóle nieprzezroczysta, dzięki czemu stanowi ona swego rodzaju płaszcz ochronny Ziemi, zabezpieczając ją przed zbytnim ochłodzeniem. Widmo podczerwieni tak samo jak widmo promieniowania nadfioletowego czy widzialnego może być liniowe, pasmowe lub ciągłe. Liniowe widmo emitują wzbudzone atomy przy przejściach między bliskimi poziomami elektronowymi. Np. atomy rtęci wysyłają szereg linii leżących w bliskiej podczerwieni (λ=1,01-2,32μm) a służą one do kalibrowania przyrządów spektrometrycznych. Linie atomu wodoru z serii Paschena, Bracketta i Pfunda również znajdują się w zakresie podczerwieni. Źródła podczerwieni:
1. Naturalne - źródła to wszystkie ciała ogrzane (np. ciało człowieka, słońce)
2. Lampy żarowe o dużej mocy tj. 250-1000 W z nicią wolframową. Bańka lampy oprócz specjalnego kształtu są pokryte specjalną warstwą odbijającą co pozwala na skoncentrowanie promieniowania w wąskim kącie bryłowym (ukierunkowanie promienia). Maksimum promieniowania jest przy λ=1,2μm. By uzyskać bliską podczerwień można użyć lampy ze wstęgą wolframową. Do uzyskania średniej podczerwieni (λ=2,5-25μm) można zastosować palnik Nernsta a w obszarze λ=25-100μm za pomocą wstęgi platynowej pokrytej tlenkami metali ziem rzadkich (tor, cyrkon, cer itp.) rozżarzonej prądem. Natomiast daleką podczerwień (λ=100-1600μm) uzyskujemy dzięki kwarcowej wysokociśnieniowej lampie rtęciowej.
3. Wtórne. Np. ogrzana ziemia jest również źródłem podczerwieni.
Metody wykrywania podczerwieni. Człowiek wprawdzie nie widzi podczerwieni lecz może je odczuwać w postaci uczucia ciepła pod warunkiem iż będzie ono dostatecznie intensywne. Istnieją również specjalne przyrządy do pomiaru tego typu fal.
1. Detektory termoelektryczne. Pewien element układu najczęściej elektronicznego jest dobrany w ten sposób iż każda zmiana fali podczerwonej powoduje zmianę oporu tego elementu. Najlepszym przykładem jest dioda krzemowa, którą na masową skale zastosowano do elektronicznych termometrów jako czujnik. Co ważne działają w całej fali podczerwonej.
2. Detektory fotoelektryczne. Wielkość sygnału zależy od liczby efektywnie pochłoniętych kwantów i ich energii, tzn. od długości i natężenia fali padającej. Z tego wniosek iż są to elementy działające selektywnie czyli czułe w pewnym przedziale. Te elementy są 10-100 razy czulsze od elementów termoelektrycznych.
Zastosowania urządzeń wykrywających promienie podczerwone i samego promieniowania podczerwonego. Chyba najbardziej oczywistym zastosowanie jest ogrzewanie i suszenie obiektów. Najbardziej zaawansowane systemy detekcji promieni IR tworzą armie różnych

krajów jako systemy naprowadzania rakiet krótkiego i średniego zasięgu. Każde urządzenie będące w ruchy jest emiterem takich fal. Intensywność fali zależy od tego jakie to urządzenie. Np. samolot odrzutowy, a raczej jego silniki mają taką temperaturę iż bez większych problemów rakiety go lokalizują. Lecz w innych dziedzinach militarnych mają zastosowanie. Również czołgi, łodzie podwodne i nawodne są takimi emiterami. Dlatego samoloty i łodzie podwodne mają specjalne pociski (tzw. flary), które mają zmienić tor atakującej rakiety lub torpedy przez to iż po wystrzeleniu wybuchają, a emitowane ciepło jest uważane jako nowy cel. Obecnie systemy te są wprowadzane jako pomocnicze a nie główne. Samo działanie polega na tym iż montuje się wysoko czuły bolometr w ognisku zwierciadła parabolicznego. Jeżeli w obszarze działania zwierciadła znajduje się coś o temperaturze większej niż otoczenie jest to uważane za cel. Kamery termowizyjne i aparaty fotograficzne. Użycie filtrów i odpowiednich błon w przypadku aparatu daje możliwość lokalizacji przedmiotów np. w ciemności. Na szeroką skalę kamery termowizyjne wykorzystuje straż graniczna i straż pożarna do lokalizacji ludzi w ciemnościach i przy silnym zadymieniu w przypadku straży pożarnej. Pierwowzorem tych urządzeń był stosowany do dziś noktowizor. Działa on w zakresie bliskiej podczerwieni (λ=0,8-1,2μm) wysyłając wiązkę, a potem rejestrują jej odbitą część. Obecnie wykorzystuje się częściej noktowizory pasywne wykorzystujące światło odbite od księżyca i światło gwiazd, i po zastosowaniu odpowiedniego wzmacniacza powstaje obraz. Same zdjęcia mają olbrzymie znaczenie w diagnozowaniu stanów patologicznych układu krążenia w medycynie. Wykrywanie fałszywości dokumentów i dzieł sztuki w technice kryminalistyki. Przy robieniu zdjęć astronomicznych, gdyż podczerwień doznaje mniejszego osłabienia niż widmo widzialne przy przechodzeniu przez warstwę chmur. Termometry IR. Są to urządzenia mogące mierzyć temperaturę (temperaturę barwną) bez bezpośredniego kontaktu z przedmiotem. Taki termometr składa się podobnie jak system naprowadzania rakiet z zwierciadła parabolicznego i elementu odbierającego promienie IR. Najlepszym przykładem zastosowania tego typu termometru jest sprawdzanie jakości wykonywania izolacji budynków. Bez specjalnego sprzętu i wielkich nakładów finansowych można określić, w których miejscach izolacja jest wadliwie wykonana. By zwiększyć dokładność pomiarów trzeba skonfrontować pokazany wynik z odpowiednimi tabelami, w których trzeba odnaleźć materiał, kolor i inne właściwości badanego materiału. Detektory piroelektryczne będące świetnym czujnikiem ruchu wykorzystuje się do budowy systemów alarmowych i przekaźnikowych umożliwiając np. włączanie oświetlenia tylko w momencie wykrycia ruchu. W dziedzinie informatyczno-telekomunikacyjnej zastosowanie odbiorników i nadajników IR to transfery danych bez konieczności połączenia kablowego. Np. komputer z drukarką lub zwykły pilot do telewizora czy alarmu samochodowego. Badanie widm emisyjnych, a w szczególności widm absorpcyjnych molekuł stosuje się przy określaniu struktury molekuł, a także w jakościowej i ilościowej analizie mieszanin o złożonym składzie (np. paliw) Promienie podczerwone odkrył w 1800 J.F. Herschel. Dokładne badanie właściwości podczerwieni przeprowadzili później M. Malloni (1834 odbicie i załamanie) i K.H. Knoblauch (1864 -dyfrakcja, interferencja i pomiar długości fali). Obecnie badania nad podczerwienią są uzupełnieniem badań o promieniach widzialnych.



FALE DZWIĘKOWE
są podłużnymi falami mechanicznymi. Mogą one rozchodzić się w ciałach stałych, cieczach i gazach. Zakres częstotliwości jakie mogą mieć podłużne fale mechaniczne, jest bardzo szeroki, przy czym falami dźwiękowymi nazywamy te fale o takich częstotliwościach, które w działaniu na ludzkie ucho i mózg wywołują wrażenie słyszenia. Zakres tych częstotliwości rozciągający się od około 20Hz do około 20 000Hz, jest nazywany zakresem słyszalnym. Podłużne fale mechaniczne o częstotliwościach mniejszych od częstotliwości słyszalnych są nazywane infradźwiękami, a fale o częstotliwościach większych niż słyszalne - falami ultradźwiękowymi. W powietrzu atmosferycznym fale dźwiękowe rozchodzą się z prędkością około 330 m/s. Ucho ludzkie rejestruje więc fale o długości od około 1,65 cm aż do 16,5 m. Na podstawie subiektywnych wrażeń słuchowych przypisujemy dźwiękom trzy cechy: głośność, wysokość, barwę. Każde z tych pojęć wiąże się z określoną cechą fizyczną fali dźwiękowej. Głośność dźwięku jest związana z natężeniem fali dźwiękowej. Wysokość dźwięku jest związana z częstotliwością fali. Im większa jest częstotliwość fali, tym wyższy jest dźwięk. Barwa dźwięku zależy natomiast od widma fali. Dźwięki wysyłane np. przez strunę instrumentu muzycznego są wynikiem nałożenia się fal o pewnej najniższej częstotliwości i o częstotliwościach, które są jej wielokrotnościami, zwanymi harmonicznymi. One decydują o barwie. Bardzo niewiele dźwięków jest prostymi falami harmonicznymi. Dźwięki tego rodzaju nazywamy tonami. Tonem jest np. dźwięk wydawany przez kamerton. Zaburzenie dźwiękowe rozchodzi się w powietrzu z określoną, stałą prędkością. Najłatwiej zaobserwować to dla impulsów falowych. Bezpośrednie wyznaczenie prędkości dźwięku polega na przykład na porównaniu czasu t, w którym do obserwatora dotarł błysk i huk wystrzału oddalonego obiektu o l. Prędkość dźwięku można obliczyć ze wzoru: v = l: t
ULTRAFIOLETOWE PROMIENIE
ultrafiolet, nadfiolet, uv, promieniowanie elektromagnetyczne (świetlne) o częstotliwościach pomiędzy zakresem światła widzialnego (światło, fale elektromagnetyczne) a promieniowaniem rentgenowskim: odpowiada długości fali od 390 do około 10 nm (granica pomiędzy promieniowaniem ultrafioletowym a rentgenowskim jest umowna), dzieli się na ultrafiolet tzw. bliski (390-190 nm) i daleki (190-10 nm).Ultrafioletowe promieniowanie, choć niewidzialne, ma silne działanie fotochemiczne - przy długości fali poniżej 300 nm wywołuje już jonizację i jest zabójcze dla organizmów żywych. Znaczne ilości promieniowania ultrafioletowego emituje Słońce - Ziemię chroni przed nim warstwa ozonowa, pochłaniająca promieniowanie ultrafioletowe o długości fali poniżej 285 nm, a także powietrze, które pochłania całkowicie promieniowanie ultrafioletowe w zakresie ultrafioletu dalekiego.
BARWA
wrażenie zmysłowe, reakcja wzroku na światło (promieniowanie elektromagnetyczne) o danej długości fali. Światło o długości fali 620-700 nm jest czerwone, 570-575 nm - żółte, 495-560 nm - zielone, 470-480 nm błękitne, 400-440 nm - fioletowe. W zjawisku rozszczepienia światła białego przez pryzmat otrzymuje się barwy proste. Zmieszanie barw prostych daje barwy złożone. Prawie dla każdej barwy można znaleźć barwę dopełniającą, tj. taką, że w wyniku ich zmieszania otrzymuje się barwę białą.

LASER

(light amplification by stimulated emission of radiation – wzmacnianie światła przez wymuszoną emisję promieniowania)

generator kwantowy optyczny; generator spójnego promieniowania elektromagnetycznego z zakresu widma od nadfioletu do dalekiej podczerwieni. W działaniu lasera wykorzystano zjawisko wzmocnienia promieniowania przez emisję wymuszoną w ośrodku, w którym nastąpiło odwrócenie (inwersja) obsadzeń. Zasadniczymi elementami lasera są: ośrodek czynny (aktywny), rezonator optyczny i układ pompujący. Układ pompujący wytwarza w ośrodku czynnym, umieszczonym wewnątrz rezonatora optycznego, odwrócenie obsadzeń. Rezonator jest zbudowany z dwu równoległych, płaskich lub sferycznych zwierciadeł o dużym współczynniku odbicia i możliwie znikomej absorpcji. W praktyce stosuje się wielowarstwowe lustra dielektryczne, które składają się z nieparzystej liczby na przemian ułożonych warstw dielektryków o dużym i małym współczynniku załamania i grubości l/4
(„l” - długość fali generowanego promieniowania). Zwierciadła należy ustawić w odległości L=kl/2n (gdzie „n” to współczynnik załamania ośrodka, a „k” to liczba całkowita), ponieważ wytwarza się wówczas w rezonatorze fala stojąca. Fotony początkowe promieniowania spontanicznego, których wektor falowy jest równoległy do osi optycznej zwierciadeł, przebiegają wielokrotnie drogę między nimi i wymuszają promieniowanie innych atomów ośrodka czynnego. Jeżeli wzmocnienie promieniowania przekroczy wartość strat, to w rezonatorze optycznym uzyskuje się generację promieniowania. Ponieważ przejście z niższych poziomów wzbudzenia do stanu podstawowego zachodzi średnio w czasie 10-8 s
(taki jest bowiem czas życia tych poziomów), a w atomach neonu w skutek zderzeń z atomami helu wzbudzone są poziomy wyższe, więc w obszarze wypełnionym atomami neonu ciągle jest spełniony warunek inwersji obsadzeń. Przypadkowa natomiast emisja promieniowania z atomów neonu prowadzi do powstania szeregu lawin. Światło wysyłane przez laser cechuje duża spójność i monochromatyczność, oprócz tego jest ono w dużym stopniu skoligowane, co zapewnia uzyskanie dużej gęstości powierzchniowej mocy emitowanego promieniowania, rzędu 106 GW/cm2. Szerokość linii widmowych promieniowania emitowanego przez laser może być mniejsza od szerokości naturalnej linii widmowej.
Ze względu na rodzaj ośrodka czynnego rozróżnia się lasery gazowe, cieczowe (laser barwnikowy), krystaliczne (laser rubinowy) lub też szklane (laser neodymowy). Ze względu na charakter pracy lasery można podzielić na pracujące w sposób ciągły (CW – continuous work) oraz impulsowo (P – pulse). Lasery impulsowe umożliwiają uzyskanie olbrzymich mocy światła (ultrakrótkich impulsów gigantycznych). Układy laserowe z zastosowaniem nieliniowych zjawisk optycznych umożliwiają otrzymanie wtórnych laserów, emitujących światło o długości fali odpowiednio przetworzonej (laser ramanowski, powielanie częstotliwości światła). Lasery są stosowane w nowoczesnej telekomunikacji (łączność satelitarna kosmiczna), lokacji i nawigacji, w miernictwie i kontroli, technologii (precyzyjna mikroobróbka materiałów), w medycynie i biologii, w elektronicznej technice obliczeniowej w holografii i fotografii (fotografia ultraszybka, fotografia we mgle), w sejsmografii oraz w technice wojskowej. Lasery dużej mocy są stosowane do wytwarzania wysokotemperaturowej plazmy, w której może zachodzić mikrosynteza jądrowa (spektroskopia laserowa).