Laser

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Introducción 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), ha
ampliado repentina y grandemente los horizontes de la óptica. Cuando se
descubrió, se vio inmediatamente que era un instrumento con grandes

posiblidades deaplicación, 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 del láser. Debido a esto, se decía en broma en un principio que el láser era una solución en busca de un problema que resolver. 

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 ese instante.
El siguiente trabajo fundamental para la evolución posterior del láser fue el del bombeo óptico, desarrollado aprincipios de la década de los cincuenta por Alfred Kastler (1902-1984), nacido en Guewiller, Alsacia, y educado en Colmar, entonces posesión alemana. Durante la primera Guerra Mundial Kastler fue enrolado en el ejército alemán, pero al concluir la guerra ingresó a la École Normale Supérieure en París, donde obtuvo su maestría. Más tarde obtuvo el doctorado en física en la Universidad de Bourdeaux.

 

El trabajo de Kastler sobre el bombeo óptico, basado en
técnicas de resonancia ópticas, fue desarrollado con la colaboración de su alumno Jean Brossel, de la École Normale Supérieure de París, y fructificó con el descubrimiento de métodos para subir el nivel energético de los átomos; dicho de otro modo, métodos para que los electrones de los átomos suban al nivel deseado, utilizandoefectos 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 se encontraba en la ciudad de Washington el mes de abril de 1951, para asistir a una reunión científica. En el hotel compartía una habitación con su amigo, Arthur Schawlow. La mañana del día 26, Townes, como decostumbre, se levantó muy temprano, y para no molestar a su amigo salió del cuarto en silencio y se dirigió al parque Franklin, cercano al hotel. Cuenta el mismo Townes que fue en ese parque, aquella mañana, 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 AlfredKastler.



La comprobación de la idea de Townes se la propuso como trabajo de tesis doctoral a su alumno James P. Gordon, en la Universidad de Columbia. Tres años les tomó construir, con la colaboración de Herbert Zeiger, un dispositivo que amplificaba microondas mediante emisión estimulada de radiación, al que llamaron máser. Durante los años siguientes proliferaron los máseres. Debido aque la física de éstos era fascinante, el nuevo campo atrajo a numerosos investigadores, pero por desgracia se encontraron pocas aplicaciones para los aparatos en cuestión. Una de sus utilidades consiste en amplificar las señales que los radioastrónomos reciben del espacio lejano, y en las comunicaciones por medio de satélite, y se usan además come medida de frecuencias en los relojes atómicos deultraprecisión.





Independientemente, sin tener ninguna conexión con Townes, Nicolai G. Basov y Aleksandr M. Prokhorov 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 su colega, amigo y ahora cuñado Arthur Schowlow, comenzaron a pensar en el...
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