LASER

LASER es el Acrónimo del inglés Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación). Es un dispositivo que utiliza la emisión inducida o estimulada para generar y amplificar una radiación electromagnética de una determinada longitud de onda produciendo un haz de luz coherente que viaja prácticamente a la velocidad de la luz. El primer láser fue uno de rubí (1960). A la izquierda de la fotografía, un emisor de tres rayos laser paralelos para estudios de óptica y, a la derecha, un puntero laser que emite luz verde de 532 nm, con las siguientes especificaciones: Alcance (500 – 10000 m); voltaje de funcionamiento, CC = 3,0 V; intensidad, I <350mA; fuente de alimentación, una batería 18650; cargador de batería mediante conexión USB; llaves de seguridad para evitar accidentes.

Un láser típico consta de tres elementos básicos de operación: 1) Una cavidad óptica en donde la luz puede circular. Consta de un par de espejos, uno es de alta reflectancia (cercana al 100 %) y otro (acoplador), con una reflectancia menor, que permite la salida de la radiación láser de la cavidad.

Dentro de la cavidad resonante existe un medio activo que (sólido, líquido o gaseoso) que es el encargado de amplificar la luz. Este medio activo necesita un cierto aporte de energía (radiante o eléctrica) en un proceso conocido como bombeo. En esta etapa los átomos pasan desde un estado electrónico fundamental (estable) a un estado excitado (metaestable).

Los átomos no pueden quedar en el estado excitado por lo que, al volver al estado fundamental, emiten energía de una determinada longitud de onda (véase la ilustración). Esta segunda etapa se denomina Emisión espontánea.

Los fotones emitidos por los átomos se mueven dentro de la cavidad óptica a la velocidad de la luz y pueden interactuar con un átomo excitado produciendo una amplificación de la luz. Esta tercera etapa se denomina emisión estimulada.

La citada radiación tiene las siguiente propiedades: 1) Es monocromática, la radiación está compuesta por fotones de la misma longitud de onda. 2) Es coherente: las ondas mantienen la fase al desplazarse. 3) Es direccional, al alejarse de la fuente, la dispersión de la radiación es mínima.


Las características descritas hacen que la radiación láser pueda lograr densidades de energía muy elevadas, que casi no disminuyen al aumentar la distancia a la fuente. Por ello el láser se ha convertido en una herramienta muy utilizada en la tecnología, a nivel industrial, médico, de investigación, comunicaciones, etc. En la fotografía el estudio de la trayectoria de los rayos al atravesar una lente biconvexa y otra bicóncava.







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