El Desarrollo Y Comercialización Del láser
Enviado por benito1981 • 3 de Enero de 2012 • 4.105 Palabras (17 Páginas) • 447 Visitas
EL DESARROLLO Y COMERCIALIZACIÓN DEL LASER
Contenidos:
• Breve reseña histórica.
• El fundamento del láser: la emision estimulada.
• Aplicaciones sobre el láser.
• Bibliografia y webgrafia.
Breve reseña histórica.
1917. El físico Albert Einstein desarrolló el concepto de la "emisión estimulada", que dio paso al
desarrollo posterior de la luz láser.
1947. Los físicos Willis E. Lamb y R. C. Rutherford demostraron la emisión estimulada por primera
vez.
1953. Charles H. Townes y los estudiantes de postgrado James P. Gordon y Herbert J. Zeiger
construyeron el primer máser, el primer dispositivo basado en la emisión estimulada. Son
galardonados con el premio Nobel de Física en 1964.
1958. Los físicos Arthur L. Schawlow y Charles H. Townes fueron los primeros en escribir un
artículo detallado sobre los máser ópticos. También se les atribuye la invención del láser.
El primer láser es uno de rubí y funcionó por primera vez el 16 de mayo de 1960. Fue construido
por Theodore Maiman
El fundamento del láser: la emisión estimulada.
El término láser es acrónimo de Light Amplification by the Stimulated Emission of
Radiation (amplificación de la luz por la emisión estimulada de radiación). Veamos como funciona.
El átomo está integrado por un núcleo, formado por un conjunto de protones (carga postiva)
y neutrones (carga neutra) que son los elementos más pesados del átomo, y por una serie de
electrones (carga negativa y masa casi nula en comparación con la de protones y neutrones),
emplazados a determinada distancia, alrededor del núcleo.
La energía de los electrones depende de su distancia al núcleo, puesto que sufren una
atracción eléctrica por los protones y para una mayor separación del núcleo necesitan incrementar
su nivel de energía. Pueden encontrarse en estado excitado —con una energía superior a la normal
— o en reposo. En el estado excitado, el electrón almacena una determinada proporción de energía.
En condiciones de equilibrio termodinámico a la temperatura T, es posible determinar cuántos
átomos se encuentran en el estado fundamental y cuántos en el estado excitado, indicando
respectivamente el número con N1 y N2. La relación entre el número de átomos excitados y en
reposo viene dada por la siguiente ecuación:
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Donde N1 y N2 representan el número de átomos en los estados de energía E1 y E2,
respectivamente, T es la temperatura absoluta y k la denominada «constante de Boltzmann», igual a
1,28.10-23 JK-1. Si la distancia en energía entre los dos niveles E2– E1 > kT, la relación tiene
tendencia a cero y en condiciones de equilibrio sólo muy pocos átomos se encontrarán en el estado
de energía mayor. En el equilibrio térmico, el estado de energía más baja será siempre más poblado
que el de energía mayor (en el equilibrio un sistema físico tiende a alcanzar un estado en el que
la energía es mínima).
La luz visible es una pequeña región del espectro de la radiación electromagnética. Una
onda electromagnética es un sistema de campos eléctricos y magnéticos oscilantes en planos
ortogonales entre sí y en la dirección de propagación de la onda misma. Viene caracterizada por una
longitud de onda λ=v/ν, donde v=c/n es la velocidad de propagación de la onda, igual en el vacío
(n=1) a la velocidad de la luz c. La luz visible es esa parte del espectro de las ondas
electromagnéticas en los que la longitud de onda λ está comprendida entre 400 y 750 nm.
De acuerdo con la mecánica cuántica, un «fotón», posee energía hν, donde h es la constante
de plank y ν es la frecuencia del campo electromagnético. Cuando esta «partícula» interactúa con un
átomo donde E2 – E1= hν, pueden producirse dos procesos distintos:
♦ El fotón cede su propia energía al átomo que se encuentra en el estado de energía E1, excitándolo
en el estado de energía mayor E2 (absorción).
♦ El fotón estimula la «desexcitación» del átomo del estado de energía E2 al de energía E1; en este
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proceso se genera un segundo fotón idéntico al primero (emisión estimulada).
Las tres características que diferencian el rayo láser de la luz del Sol o de la generada por
una bombilla, es que aquél es un haz de luz monodireccional, monocromático y coherente.
Los emisores de luz despiden millones de ondas, que pueden tener idéntica dirección o
poseer direcciones distintas. La bombilla es un emisor de luz omnidireccional, frente al láser, que es
monodireccional. En cuanto a la característica del monocromatísmo, el color de una luz está en
función de su frecuencia; si todas las ondas posee la misma frecuencia, poseen también el mismo
color.
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