El láser

Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Preparatoria: Alfonso Calderón Moreno
FÍSICA
“EL LÁSER”

En el presente ensayo se pretende dar a conocer el láser, cómo funciona, de qué está constituido, por medio de qué se activa, como fueron sus primeras representaciones. El láser, la mayoría de nosotros ya lo conocemos éste ha estado presente en algún momento de nuestras vidas, lo hemosvisto, es el aparatito que alguna vez nos emocionó mucho, poder ver que éste podía cruzar grandes distancias y concentrarse en un punto específico, también lo vimos en las películas de guerra o alguna que incluya armas, en este caso rifles utilizados por francotiradores, los cuales con la ayuda del láser apuntaban a su enemigo, lo cual ayudaba a precisar donde caería la bala, ayuda que marcaba una grandiferencia, pues había una probabilidad enorme de que el receptor de la bala muriese, esto determinaba el curso de las guerras y de vidas.
Estas fueron las razones que me orillaron a leer este libro, me fascinaba el hecho de poder saber cómo este instrumento tan pequeño pudiese emitir luz a tan grandes distancias y con precisiones perfectas. Espero que con este ensayo pueda resolver las dudasque, al igual que a mí, le causan cierta curiosidad y cierta emoción.
EL LÁSER
El láser fue un descubrimiento asombroso en la historia del hombre, esto fue gracias a la física y adentrándonos más a la mecánica cuántica. A su vez, el germen que dio origen a la mecánica cuántica lo encontramos en el siglo XIX, cuando los científicos de la época trataron de encontrar la distribución del espectroemitido por un cuerpo caliente. Por lo que iniciaremos con la Radiación Térmica.
RADIACIÓN TÉRMICA
Si calentamos un objeto a 200° C podremos notar al acercar la mano a éste que emite cierta radiación invisible llamada calor o radiación infrarroja. Si ahora aumentamos la temperatura del objeto hasta 600° C (la que produce por lo común una estufa eléctrica) notaremos que una tenue luz roja empiezatambién a ser emitida. Podemos observar que, a medida que aumenta la temperatura del cuerpo, el punto máximo de intensidad se desplaza hacia longitudes de onda cada vez menores. Este hecho se conoce como la ley de desplazamiento de Wien.
Consideremos dos cubos huecos rectangulares de dimensión L por lado. En el primero introduciremos algunas moléculas de gas y en el segundo introduciremos radiaciónelectromagnética de cierta longitud de onda l. Debemos añadir que las paredes internas de este último cubo están hechas de un material capaz de absorber (y por lo tanto de emitir) radiación de cualquier longitud de onda. Es decir, la radiación electromagnética contenida allí será indefinidamente absorbida y reemitida por las paredes del cubo. Al cabo de un cierto tiempo y debido a latransferencia de energía cuando las moléculas chocan unas contra otras, la distribución de energía de las moléculas contenidas en el primer cubo estará dada por las leyes de la física estadística. La energía promedio de cada molécula será igual a la energía total disponible E, dividida entre el número total de moléculas N. Este resultado es conocido como la ley de equipartición de energía, y es un resultadobásico de la física estadística. Si nosotros observáramos el espectro de radiación electromagnética contenido en el segundo cubo, veríamos que —como ya sabemos— es un espectro continuo cuya forma exacta está determinada por la temperatura a que se encuentran las paredes del cubo. Así, la energía de la radiación electromagnética inicialmente introducida en el cubo, debió distribuirse en los variosmodos posibles de oscilación dentro de éste. Entonces ¿Por qué no morimos cuando abrimos nuestro horno, ya que este alcanza este tipo de ondas?
LOS CUANTA DE ENERGÍA
El problema de la radiación térmica también conocido como el problema del "cuerpo negro", fue resuelto por Max Planck en el año de 1900. Así se inició una de las más importantes ramas de lo que ahora llamamos física moderna....