Laser

Páginas: 13 (3231 palavras) Publicado: 1 de novembro de 2013
1. Laser
Laser (cuja sigla em inglês significa Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ou seja, Amplificação da Luz por Emissão Estimulada deRadiação) é um dispositivo que produz radiação eletromagnética com características muito especiais: ela é monocromática (possui comprimento de onda muito bem definido), coerente (todas as ondas dos fótons que compõe o feixe estão em fase)e colimada (propaga-se como um feixe de ondas praticamente paralelas).
2. História do Laser
Em 1905, Albert Einstein, com o auxílio do trabalho de Max Planck, postulou que a luz é formada por pacotes discretos e bem determinados de energia (quanta, plural de quantum, em latim), mais tarde chamados de fótons. Em 1913 o dinamarquês Niels Bohr apresentou seu modelo de átomo, onde os elétronsorbitam o núcleo em níveis bem determinados, sendo que só podem "saltar" de um nível para outro se receberem ou emitirem fótons com a quantidade de energia (que pode ser expressa pelo seu comprimento de onda) exata, exigida para o salto completo. Em 1925, Erwin Schrödinger e Werner Heisenberg modificaram a forma de se interpretar o modelo de átomo de Bohr, postulando que os elétrons são partículasque apresentam propriedades de ondas, cujo comportamento pode ser totalmente explicado pelas funções de onda, desenvolvidas por Schrödinger, que preveem, inclusive, os diferentes níveis que o elétron pode assumir, no átomo, e as exatas energias associadas. Isso significa que cada tipo determinado de átomo pode ser excitado (ter a energia de seu último elétron aumentada, com um consequente saltodesse elétron, para determinado nível superior) sempre em quantidades bem definidas, através da absorção de um tipo determinado de fóton, de comprimento de onda específico. Em 1953, Charles Hard Townes, James P. Gordon e Herbert J. Zeiger produziam o primeiro maser (microwave amplification through stimulated emission of radiation), um dispositivo similar ao laser, que produz microondas, em vez deluz visível. O maserde Townes não tinha capacidade de emitir as ondas de forma continua. Nikolai Basov e Aleksander Prokhorov, da União Soviética, ganhadores do Prêmio Nobel em 1964, trabalharam de forma independente, em um oscilador quantum e resolveram o problema da emissão continua, utilizando duas fontes de energia, com níveis diferentes. Mais tarde, o maser foi adaptado para emitir luzvisível, então batizado de laser.






3. Luz do Laser
A luz do laser é muito diferente da luz normal. A luz laser tem as seguintes propriedades:
A luz liberada é monocromática. Ela contém um comprimento de onda específico de luz (uma cor específica). O comprimento de onda de luz é determinado pela quantidade de energia liberada quando o elétron vai para uma órbita menor.
A luz liberadaé coerente. Ela é "organizada" - cada fóton se move juntamente com os outros. Isso significa que todos os fótons têm frentes de onda que são iniciadas em uníssono.
A luz é bem direcionada. Uma luz laser tem um feixe muito estreito e é muito forte e concentrada. A luz de uma lanterna, por outro lado, libera luz em várias direções, além de a luz ser muito fraca e difusa.
Para que essas três propriedadesocorram, é necessário algo chamado emissão estimulada. Essa emissão não ocorre numa lanterna comum - em uma lanterna, todos os átomos liberam seus fótons de forma aleatória. Na emissão estimulada, a emissão de fótons é organizada.
O fóton liberado por qualquer átomo tem um determinado comprimento de onda que depende da diferença de energia entre o estado excitado e o estado fundamental. Se essefóton (que possui uma determinada energia e fase) encontrar outro átomo com um elétron em estado excitado idêntico, a emissão estimulada pode ocorrer. O primeiro fóton pode estimular ou induzir emissão atômica de tal maneira que o fóton emitido como consequência (a partir do segundo átomo) vibrará na mesma frequência e direção que o fóton recebido. Outro ponto fundamental do laser é um par...
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