Maser

EL RAYO LASER.
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Autor:
Ing. Víctor Cires
 Gavidia
Octubre, 2003 | E | n las lámparas fluorescentes vimos que la energía ultravioleta procedente del arco de mercurio, se podía transformar en luz visible.
Los fotones ultravioleta de alta energía, la ceden a los electrones orbitales, haciéndolos brincar a órbitas de más energía y éstos la regresan en brincos regresando a órbitas demenos energía, órbitas estables. |
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En 1953, en la Universidad de Columbia, Carlos Townes y en los laboratorios de la Cía de teléfonos Bell, Arturo Schawlow, empezaron a experimentar con lo que ellos llamaron amplificador de microondas por estimulación de la emisión de radiación.
Las ondas electromagnéticas emitidas por una antena resonante, con energía procedente de un oscilador, soncoherentes, es decir oscilan a la misma frecuencia y en el mismo plano, o sea que están polarizadas.
A medida que la frecuencia se hace más alta, la longitud de onda va siendo más chica, hasta que con frecuencias muy altas, obtenemos microondas, es decir ondas de longitud de onda muy pequeña.
Estas microondas han sido muy útiles, entre otras cosas nos han servido para calentar nuestras comidas en loshornos de microondas.
En estos hornos el calor se produce directamente en el alimento que se va a calentar, al absorber la energía radiada en forma de microondas.
Los metales reflejan las microondas, por lo que las paredes del horno no se calientan; asimismo no se pueden usar utensilios de metal que, al reflejar las microondas no dejan que entren a los alimentos que se desea calentar.
Vidrio yalgunos plásticos dejan pasar las microondas sin absorberlas y sirven para hacer los recipientes de lo que se quiere calentar.
Las microondas se generan en unos "tubos", llamados magnetrones (amplitrons o klystrons, son parecidos).
Consisten éstos en un cátodo circular con un filamento para emitir electrones.
Concéntrico a éste, está el ánodo, también circular y con una serie de cavidades hechasen su superficie, resonantes a la frecuencia que se desea producir, (generalmente 2,450 megaciclos).
Un imán cilíndrico rodea al ánodo.
Su forma de operación es la siguiente:
Los electrones que salen del cátodo, giran en espiral, debido al campo magnético del imán, antes de llegar al ánodo,  por el que son atraídos.
Debido a las cavidades resonantes del ánodo, los electrones, al pasar frentea ellas, oscilan, produciendo las microondas de la frecuencia de resonancia de las cavidades.
Dichas ondas son conducidas por cavidades resonantes al horno, donde al ser absorbidas por los alimentos, los calientan.
De hecho en los alimentos se inducen corrientes de la frecuencia de la onda y debido a la fricción intermolecular, se convierten en calor.
Con cavidades resonantes similares, seconducen las microondas provenientes de la oscilación de los átomos de cesio de los relojes atómicos.
Estas microondas, se empezaron a utilizar en los sistemas de comunicación telefónica a grandes distancias, por medio de antenas parabólicas, de esto hablaremos en el siguiente capítulo.
Los experimentos de Townes y Schawlow consistían en excitar átomos para aumentar la energía de sus electronesorbitales y en determinado momento "estimularlos" con una onda de determinada alta frecuencia, a la que los electrones de dichos átomos podían ceder su energía almacenada a la misma frecuencia y en el mismo plano, es decir producir una oscilación coherente con el estímulo.
Cuando yo era un niño chiquito (de esto ya hace muchos, pero muchos años), todavía creo que sigo siendo niño, pero ya viejo.
Lesdecía, en ese entonces, vendían en el estanquillo de la esquina "azúcar candy", así le llamaban a unos hermosos cristales de azúcar que estaban pegados a un pabilo como el de las velas.
En esta época de la mecanización ya no he visto que la vendan.
Bien, esa "azúcar candy" la fabricaban disolviendo azúcar en agua caliente, que luego dejaban enfriar lentamente, produciendo lo que los químicos...