La Radiación Láser
Páginas: 6 (1460 palabras)
Publicado: 24 de febrero de 2013
LA RADIACIÓN LÁSER
ANTECEDENTES
En 1905, Albert Einstein habló de la posibilidad de lograr la emisión de la luz de forma estimulada, pero hasta los años sesenta de ese siglo que se crea el resonador cuántico, o láser. En él, la emisión de la luz es estimulada y resulta coherente. Entre los pioneros en la construcción de los láseres se encuentran los soviéticos N. G. Básov y A. M. Prójorov, yel norteamericano C. Townes, a los que se les otorgó, en 1964, el Premio Nobel de Física por sus trabajos en esta materia.
Un láser (de la sigla inglesa light amplification by stimulated 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 luzcoherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.
¿CÓMO SE PRODUCE EL LÁSER?
Supongamos que en el interior de una cavidad encerrada entre dos espejos (un cilindro, por ejemplo), se encuentra el medio activo, que puede ser uno o más gases, un semiconductor, etc., y se produce la excitación de los electrones de sus átomos, por fotones, descarga gaseosa, corrienteeléctrica, etc., de determinada energía. Los electrones excitados pasan a un nivel de energía superior y algunos de ellos regresan a su estado normal emitiendo fotones de energía equivalente a la diferencia de energía entre los dos niveles.
Si estos fotones, en su desplazamiento por el medio, se encuentran con electrones situados en el nivel superior, interactúan ellos haciéndolos saltar al nivelinferior, emitiendo un fotón que tendrá la misma energía, dirección y fase que el fotón incidente, y estos, en su interacción con otros electrones, producen más fotones de iguales energías que se van desplazando a lo largo de la cavidad cilíndrica, aumentando así considerablemente el número de ellos, que viajan con la misma fase y en la misma dirección (coherentes). Los espejos aumentan elrecorrido de los fotones coherentes, con lo que aumenta aún más su número. Finalmente, esta radiación sale del resonador por uno de los espejos, que es semitransparente.
La luz del láser posee todas las propiedades conocidas de la luz y además, es coherente; por ello se logran efectos particulares en su interacción con la materia. En la emisión estimulada, el fenómeno es parecido, sólo que estas ondasluminosas resultan coherentes, viajan en una misma dirección, son extremadamente monocromáticas y se puede concentrar su energía en el tiempo y en el espacio. La radiación se puede enfocar en una superficie mínima, creando una gran luminosidad.
La potencia de la radiación emitida depende de factores: como son el diseño del dispositivo, la naturaleza del medio activo empleado, la forma deexcitación de este, etc.
PROCESOS
Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.
A) Bombeo: En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz. Puede provocarse mediante unafuente 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
B)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.
C)Emisión estimuladade 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...
ANTECEDENTES
En 1905, Albert Einstein habló de la posibilidad de lograr la emisión de la luz de forma estimulada, pero hasta los años sesenta de ese siglo que se crea el resonador cuántico, o láser. En él, la emisión de la luz es estimulada y resulta coherente. Entre los pioneros en la construcción de los láseres se encuentran los soviéticos N. G. Básov y A. M. Prójorov, yel norteamericano C. Townes, a los que se les otorgó, en 1964, el Premio Nobel de Física por sus trabajos en esta materia.
Un láser (de la sigla inglesa light amplification by stimulated 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 luzcoherente de un medio adecuado y con el tamaño, la forma y la pureza controlados.
¿CÓMO SE PRODUCE EL LÁSER?
Supongamos que en el interior de una cavidad encerrada entre dos espejos (un cilindro, por ejemplo), se encuentra el medio activo, que puede ser uno o más gases, un semiconductor, etc., y se produce la excitación de los electrones de sus átomos, por fotones, descarga gaseosa, corrienteeléctrica, etc., de determinada energía. Los electrones excitados pasan a un nivel de energía superior y algunos de ellos regresan a su estado normal emitiendo fotones de energía equivalente a la diferencia de energía entre los dos niveles.
Si estos fotones, en su desplazamiento por el medio, se encuentran con electrones situados en el nivel superior, interactúan ellos haciéndolos saltar al nivelinferior, emitiendo un fotón que tendrá la misma energía, dirección y fase que el fotón incidente, y estos, en su interacción con otros electrones, producen más fotones de iguales energías que se van desplazando a lo largo de la cavidad cilíndrica, aumentando así considerablemente el número de ellos, que viajan con la misma fase y en la misma dirección (coherentes). Los espejos aumentan elrecorrido de los fotones coherentes, con lo que aumenta aún más su número. Finalmente, esta radiación sale del resonador por uno de los espejos, que es semitransparente.
La luz del láser posee todas las propiedades conocidas de la luz y además, es coherente; por ello se logran efectos particulares en su interacción con la materia. En la emisión estimulada, el fenómeno es parecido, sólo que estas ondasluminosas resultan coherentes, viajan en una misma dirección, son extremadamente monocromáticas y se puede concentrar su energía en el tiempo y en el espacio. La radiación se puede enfocar en una superficie mínima, creando una gran luminosidad.
La potencia de la radiación emitida depende de factores: como son el diseño del dispositivo, la naturaleza del medio activo empleado, la forma deexcitación de este, etc.
PROCESOS
Los láseres constan de un medio activo capaz de generar el láser. Hay cuatro procesos básicos que se producen en la generación del láser, denominados bombeo, emisión espontánea de radiación, emisión estimulada de radiación y absorción.
A) Bombeo: En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico, mediante tubos de flash o luz. Puede provocarse mediante unafuente 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
B)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.
C)Emisión estimuladade 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...
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