El Laser

EL LASER
EL LÁSER, cuyo nombre se ha formado con la primera letra de cada palabra de la frase en inglés Light Amplification Simulated Emission of Radiation (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación), es un dispositivo que utiliza un efecto de la mecánica cuántica, la emisión inducida o estimulada, para generar un haz de luz coherente de un medio adecuado y con el tamaño, la formay la pureza controlados. Cuando se descubrió, se vio inmediatamente que era un instrumento con grandes posiblidades de aplicación, pero como surgió por accidente, no originado por una necesidad, hubo que comenzar a buscar para qué era útil. Al decir accidente lo que se quiere decir es que las investigaciones, originalmente dirigidas a otro fin, llevaron inesperadamente al descubrimiento delláser. Debido a esto, se decía en broma en un principio que el láser era una solución en busca de un problema que resolver.
HISTORIA DEL LÁSER
La historia del láser se remonta al año de 1916, cuando Albert Einstein estudió y predijo el fenómeno de emisión estimulada en los átomos, según el cual un átomo que recibe luz de la misma longitud de onda de la que puede emitir, es estimulado a emitirla en eseinstante.
El siguiente trabajo fundamental para la evolución posterior del láser fue el del bombeo óptico, desarrollado a principios de la década de los cincuenta por Alfred Kastler (1902-1984). El trabajo de Kastler sobre el bombeo óptico, basado en técnicas de resonancia ópticas, fue desarrollado con la colaboración de su alumno Jean Brossel, y fructificó con el descubrimiento de métodos parasubir el nivel energético de los átomos; dicho de otro modo, métodos para que los electrones de los átomos suban al nivel deseado, utilizando efectos de resonancia óptica. Estos métodos recibieron el nombre de bombeo óptico por el mismo Kastler, quien mereció el premio Nobel de física en 1966.
Charles H. Townes (1915- ). En 1951 Townes se encontraba muy preocupado por encontrar un método paraproducir ondas de radio de longitud de onda muy corta, del orden de milímetros. Cuenta el mismo Townes que fue en un parque, donde se le ocurrió un método para producir microondas usando el fenómeno de la emisión estimulada, basándose en la predicción de Einstein y en los estudios sobre bombeo óptico que realizó Alfred Kastler. Tres años les tomó construir, con la colaboración de Herbert Zeiger, undispositivo que amplificaba microondas mediante emisión estimulada, al que llamaron máser.
Independientemente, sin tener ninguna conexión con Townes, Nicolai G. Basov (1922- ) y Aleksandr M. Prokhorov (1916- ) obtuvieron resultados similares en el Instituto Levedev de Moscú. Townes, Basov y Prokhorov compartieron el premio Nobel de física en 1964. En septiembre de 1957, Townes, junto con sucolega, amigo y ahora cuñado Arthur Schowlow, comenzaron a pensar en el problema de construir ahora otro dispositivo similar al máser, pero que emitiera luz en lugar de microondas. Es interesante conocer la anécdota de que Townes solicitó una patente para artefactos que emitieran luz por el mecanismo de emisión estimulada, y de que poco después lo hizo también otro investigador de la misma Universidadde Columbia, llamado Gordon Gould, reclamando prioridad. Hay algunos que creen que Gould tenía razón. Lo cierto es que nadie niega que sí hizo algunos descubrimientos similares independientemente. Hasta la fecha sigue el pleito legal sobre quién tiene la razón.
Finalmente, Theodore H. Maiman logró construir el láser en 1960 en los laboratorios de investigación de la compañía aérea Hughes, enMalibu, California. Más adelante describiremos los detalles de este gran avance científico y tecnológico.
QUÉ ES EL LÁSER
El láser es simplemente una fuente luminosa con dos propiedades muy especiales e importantes de su luz, que técnicamente reciben los nombres de coherencia espacial ycoherencia temporal. Aunque estos nombres pueden parecer impresionantes, denotan unas características de la luz...