LASER - DISPOSITIVO ELETROMAGNÉTICO

Laser
Laser (cuja sigla em inglês significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou seja, amplificação da luz por emissão estimulada de radiação) é um dispositivo que produz radiação eletromagnética com características muito especiais: ela é monocromática (possui freqüência muito bem definida) e coerente (possui relações de fase bem definidas), além de ser colimada (propaga-se como um feixe).

Histórico
Em 1916, Albert Einstein deu inicio a invenção do laser, o maser, apartir da lei de Max Planck. A teoria ficou esquecida até o final da Segunda Guerra Mundial.

Em 1953, Charles H. Townes , James P. Gordon e Herbert J. Zeiger produziam o primeiro maser, um dispositivo similar ao laser, mas produz microondas em vez de luz visível. O maser de Townes não tinha capacidade de emitir as ondas de forma continua. Nikolai Basov e Aleksander Prokhorov da União Soviética trabalharam de forma independente em um oscilador quantum e resolveram o problema da emissão continua utilizando duas fontes de energia com níveis diferentes.

Física
Quando esta radiação tem frequência visível, chama-se luz. O efeito físico por trás de seu funcionamento é a emissão estimulada, descoberta pelo físico Albert Einstein como condição necessária ao equilíbrio térmico da radiação com a matéria. Einstein descobriu, através de considerações teóricas, que não apenas um átomo absorve um fóton (a partícula de luz) incidente e o reemite ao acaso após certo tempo (emissão espontânea), mas que também este mesmo átomo deve reemitir seu fóton absorvido se um segundo fóton interage com ele. O fóton reemitido tem a mesma frequência do fóton que o estimulou e, igualmente importante, tem a mesma fase.

Um laser funciona desde que se consiga excitar um número mínimo de átomos de determinado material para um nível de energia superior, de modo a se obter uma inversão de população (quando existem mais átomos excitados do que átomos no estado fundamental). Quando isso ocorre, a emissão espontânea de fótons, que acontece naturalmente a todo tempo, é amplificada pelos átomos vizinhos, que vão emitir fótons estimulados pelos primeiros.

Estes fótons, por sua vez, estimulam a emissão de outros, num efeito cascata. Para que tudo isso funcione, entretanto, é necessária uma realimentação, ou seja, sempre manter fótons emitidos estimuladamente interagindo com os átomos. Isso é obtido com uma cavidade óptica, uma região do espaço em que se confina luz por algum tempo com o uso de espelhos altamente refletores e convenientemente alinhados. Entretanto, para se compreender perfeitamente um laser, faz-se necessário o uso da mecânica quântica.

Por suas propriedades especiais, o laser é hoje utilizado nas mais diversas aplicações: médicas (cirurgias), industriais (cortar metais, medir distâncias), pesquisa científica (pinças ópticas, física atômica, óptica quântica, resfriamento de nuvens atômicas, informação quântica), comerciais (comunicação por fibras ópticas, leitores de códigos de barras), e mesmo todos os dias em nossas casas (aparelhos leitores de CD e DVD, laser pointer usado em apresentações com projetores).

É produzido por materiais como o cristal de rubi dopado com safira, mistura de gases no caso do hélio e neônio, dispositivos de estado sólido como diodos laser, moléculas orgânicas como os laser de corante.

Propriedades do Laser
-Comprimento de Onda Depende do material que emite luz, do sist. optico e da forma de energizá-lo.

-Potência de Saída - Gás Helio-Neon->Dezenas de "mW". - Dióxido de carbono->centenas de "kW" em feixe contínuo.

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