¿Cómo funcionan los rayos láser?

Este artículo se puede leer en aproximadamente 217 segundos

Todo programa o película de ciencia ficción que se precie, tiene que tener entre sus arsenales, algún arma o dispositivo láser que impresione a sus enemigos. Ya sean los sables de los Jedi, los torpedos de fotones de la Federación de Planetas Unidos o el cañón Tau de Gordon Freeman, los lásers son sinónimo de potencia y destrucción. Sin embargo, hace tiempo que dejaron de ser una cosa de ciencia ficción y hoy en día, son una de las herramientas más aplicadas, en el campo de la industria, la medicina y la investigación científica. ¿Alguna vez se preguntaron cómo funcionan?
¿Cómo funcionan los rayos láser?

Los lásers le deben su existencia a los trabajos de Albert Einstein, relacionados con las teorías de Max Planck, sobre emisión espontánea e inducida de radiación. El primer prototipo operativo apareció recién en 1960, construído por Theodore Maiman, por lo que estamos hablando de una tecnología relativamente nueva. Casi de inmediato, los científicos se dieron cuenta de las importantes aplicaciones que podía llegar a tener este tipo de artefactos y comenzaron a desarrollar nuevas formas de producir y controlar rayos láser.

 

Láser no es en realidad una palabra, sino un acrónimo, que representa las siglas de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, o amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. Su principio de funcionamiento se basa en un fenómeno explicado por la mecánica cuántica, llamado emisión estimulada, la cual se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón proveniente de otro átomo excitado. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen y se produce una amplificación de la luz generada, ya que cada fotón impacta contra otro átomo, generando a su vez, más fotones. La luz emitida por un láser es coherente (todos los fotones están en fase) y monocroma (todos los fotones tienen la misma longitud de onda), resultando en un haz de alta densidad de energía, capaz de recorrer grandes distancias sin perder intensidad o incluso, derretir metales en cuestión de segundos.

 

En la práctica, los lásers tienen una construcción relativamente sencilla. Cuentan con una cámara de generación, en la que se encuentra un dispositivo de emisión de luz primaria (2) y un medio de ganancia (1), que es un material con propiedades que permiten la emisión estimulada por radiación. Al principio, solían ser cristales de Rubí, pero ahora se utilizan muchísimos materiales, desde Dióxido de Carbono, hasta cristales de Neodimio. Cada uno tiene características especiales y de ello dependen las propiedades del láser resultante. Los componentes finales son un par de espejos enfrentados (3 y 4), uno 100% reflectante y el otro, con una leve transparencia, de alrededor del 1%. Es decir que la luz rebota entre estos dos espejos, miles de millones de veces por segundo, y en cada rebote, solamente un pequeño porcentaje de los fotones es capaz de salir en forma de haz lumínico (5). Con cada rebote, los fotones ganan cada vez más energía, consiguiendóse la amplificación del rayo láser.

Componentes de un rayo laser

A continuación, les dejo algunos videos muy interesantes que nos muestran cómo funcionan los rayos láser y de qué manera se producen y aplican en nuestra vida cotidiana.

Este está solamente en inglés, es parte de Smarter Every Day, un canal de Youtube dedicado a mostrarnos cómo funcionan las cosas.

Los lásers están por todas partes, desde el mouse que usamos para manejar la computadora, las lectoras de discos ópticos, las operaciones de la vista, las cirugías sin sangrado, la eliminación de tumores, el corte de metales, en agrimensura, guíado de armas e incluso, en la generación de la fusión nuclear.

 

¡Espero que les haya resultado interesante! Hasta la próxima.

 

Fuentes: Wikipedia.

 
 

Te interesó esta nota? Leé más!

2 comentarios en “¿Cómo funcionan los rayos láser?

  1. Pingback: Bitacoras.com

Dejar un comentario

Tu email no será publicado. Los campos requeridos son marcados con *

*

Podés usar etiquetas y atributos HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>