rayo láser
TRANSCRIPT
RAYO LÁSER QUE ES, COMO FUNCIONA PARA QUE SE USA, ETC.
¿Qué es el rayo láser? El láser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. en español amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. ) .Se define la palabra láser como un dispositivo que usa el efecto de la mecánica cuántica (emisión estimulada o inducida) con el fin de generar un haz de luz coherente con tamaño, pureza y forma controlada. Se conoce cómo láser a un haz de luz coherente, monocromático y colimado; también se le da de nombre láser al dispositivo es que capaz de producir este haz.
¿Quién fundamento las bases? Albert Einstein estableció, en 1916, los fundamentos para desarrollar el láser y sus predecesores, lo máseres, usando la ley de radiación de Max Planck que se basa en los conceptos de emisión inducida y espontánea de radiación, esta teoría fue olvidada hasta después de la Segunda Guerra Mundial.
¿Cómo se genera la luz del láser?
Utiliza un efecto de la mecánica cuántica para poder generar ese haz de luz con tamaño, forma y dirección controlada. Los rayos de luz en su estado normal, como cuando provienen del Sol, viajan en forma radial con respecto a su fuente y disminuyen con la distancia. Un láser, en cambio, es una fuente lumínica que viaja en forma paralela y su energía prácticamente no disminuye con la distancia.
¿Cómo funciona?
Un láser, a diferencia de las lámparas comunes, emite los fotones en un rayo muy estrecho, coherente, perfectamente definido y muchas veces polarizado. Esta luz se la considera de tipo monocromática (de un color solo), debido a que tienen una sola longitud de onda.
Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.
Bombeo
En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz. Puede provocarse mediante una fuente de radiación como una lámpara, el paso de una corriente eléctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoque una emisión
Resonador óptico
Está compuesto por dos espejos que logran la amplificación y a su vez crean la luz láser. Dos tipos de resonadores: Resonador estable, emite un único haz láser, y Resonador Inestable, emite varios haces.
Emisión estimulada de radiación
La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, 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 con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón.
Absorción
Proceso mediante el cual se absorbe un fotón. El sistema atómico se excita a un estado de energía más alto, pasando un electrón al estado metaestable. Este fenómeno compite con el de la emisión estimulada de radiación.
¿Qué usos tiene? Telecomunicaciones: comunicaciones ópticas (fibra óptica), Radio Over Fiber.
Medicina: operaciones sin sangre, tratamientos quirúrgicos, ayudas a la cicatrización de heridas, tratamientos de piedras en el riñón, operaciones de vista, operaciones odontológicas.
Industria: cortado, guiado de maquinaria y robots de fabricación, mediciones de distancias precisas mediante láser.
Defensa: Guiado de misiles balísticos, alternativa al radar, cegando a las tropas enemigas. En el caso del Tactical High Energy Laser se está empezando a usar el láser como destructor de blancos.
Ingeniería civil: guiado de máquinas tuneladoras en túneles, diferentes aplicaciones en la topografía como mediciones de distancias en lugares inaccesibles o realización de un modelo digital del terreno (MDT).
Arquitectura: catalogación de patrimonio.
Arqueológico: documentación.
Investigación: espectroscopia, interferómetro láser, LIDAR, distanciometría.
Desarrollos en productos comerciales: impresoras láser, CD, ratones ópticos, lectores de código de barras, punteros láser, termómetros, hologramas, aplicaciones en iluminación de espectáculos.
Tratamientos cosméticos y cirugía estética: tratamientos de Acné, celulitis, tratamiento de las estrías, depilación.
¿Cuándo se empezó a comercializar?
En 1985 se empiezan a vender en todas partes los primeros discos compactos en donde un haz de láser de baja potencia se encarga de "leer" los datos que fueron codificados y puestos dentro de este disco. Luego esa señal analógica permitirá escuchar los archivos musicales. Por último en el año 2003, la aparición del escaneo láser permite al museo británico realizar exhibiciones virtuales.
TIPOS DE LASERES • Láseres de medio activo gaseoso: láseres de He-Ne, de CO2, de N2, de excímeros
• Láseres de estado sólido, cuyo medio activo consiste en un cristal dopado artificialmente con iones de otro material. Láser de Nd: YAG.
• Láseres de semiconductores: El medio activo está constituido por un diodo con una elevada concentración de impurezas.
• Láseres de colorantes: El medio activo es generalmente una solución alcohólica de sustancias
orgánicas (colorantes).
• Láseres de semiconductores: El medio activo está constituido por un diodo con una elevada concentración de impurezas.
• Láseres de colorantes: El medio activo es generalmente una solución alcohólica de sustancias
orgánicas (colorantes).
FUENTES DE LUZ LASER Y MECANISMOS DE FUNCIONAMIENTO
El termino láser es el acrónimo de las palabras inglesas Light
Ampification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificación de la
luz por emisión estimulada de radiación). Para comprender el
funcionamiento debemos considerar los elementos básicos de los que
consta un láser:
El sistema de bombeo, encargado de suministrar energía al
material que va a producir la emisión estimulada, siendo los más
comunes:
a) Bombeo óptico. Excitación del medio activo de un láser mediante luz, en lugar de una descarga eléctrica. La luz puede provenir de una fuente de luz convencional como una lámpara de Xenon o de Kripton, o de otro láser
b) Bombeo por descarga eléctrica
El medio activo, en el cual se producirá la emisión
estimulada de radiación.
La cavidad óptica, que es el recinto donde se amplificará la
radiación.
¿Cuáles son las partes del láser?
¿Qué longitud de onda tiene?
Esta luz se la considera de tipo monocromática (de un color solo), debido a que tienen una sola longitud de onda.
¿Qué frecuencia tiene?
La longitud de onda del laser de color rojo son 670nm. Lambda = 300.000.000
Propiedades del laser 1. La luz es muy intensa
2. Los haces láser son estrechos y no se dispersan como los demás haces de luz (direccionalidad)
3. La luz láser es coherente, es decir, todas sus ondas luminosas se acoplan entre si.
4. Los láseres producen luz de un solo color (monocromática) a diferencia de la luz común que contiene todos los colores de la luz visible.