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La radiación que sale del láser lo hace en cierta dirección,y se dispersa con un ángulo de divergencia muy pequeño comparado con otras fuentes de radiación electromagnética.
| ¿Cómo es el láser por dentro? |
La cavidad láser consta de un tubo conteniendo un medio activo con unidades estructurales (átomos, iones, moléculas) con niveles de energía disponibles para la acción láser. Este medio activo puede ser: sólidos, líquidos o gaseosos, como rubí, dióxido de carbono, neón, argón u otros, y dos espejos uno en cada extremo del tubo.
Una fuente energética de excitación: con el fin de producir una inversión en la población. Este "sistema de bombeo" puede ser óptico o eléctrico y
su función radica en proporcionar energía a los átomos de la cavidad amplificadora para que pasen de un estado base a un estado excitado.
Un espejo reflector perfecto y otro con una capacidad reflectora levemente menor, de modo que parte refleja y parte deja pasar la radiación electromagnética.
La radiación emitida por el contenido del tubo viaja de extremo a extremo, estimulando a su paso al resto de los átomos para que emitan ondas electromagnéticas en fase con ella misma.
Una parte de la radiación pasa a través del espejo menos perfecto y ésta constituye el rayo coherente de luz láser.
Una fuente energética de excitación: con el fin de producir una inversión en la población. Este "sistema de bombeo" puede ser óptico o eléctrico y
su función radica en proporcionar energía a los átomos de la cavidad amplificadora para que pasen de un estado base a un estado excitado.
Un espejo reflector perfecto y otro con una capacidad reflectora levemente menor, de modo que parte refleja y parte deja pasar la radiación electromagnética.
La radiación emitida por el contenido del tubo viaja de extremo a extremo, estimulando a su paso al resto de los átomos para que emitan ondas electromagnéticas en fase con ella misma.
Una parte de la radiación pasa a través del espejo menos perfecto y ésta constituye el rayo coherente de luz láser.
| En circunstancias normales, los átomos de un elemento se encuentran en su estado base o fundamental. Para hacerlos producir luz que de origen al efecto láser es preciso excitar los átomos para lo que se requiere hacer una descarga de radiación que produzca una "Inversión de Población", es decir, es necesario que un número grande de átomos se encuentre en un estado excitado. En general, se produce una excitación de los átomos a un estado de alta energía que es inestable (los átomos permanecen por un tiempo relativamente corto en ese estado) y se relajan o decaen a un estado de energía intermedia, menor que la energía original de excitación, pero con energía aún mayor que la del estado excitado, donde están en una situación relativamente estable en la cual pueden permanecer por un largo tiempo, si no son alterados. La idea para construir un láser está basada en el hecho que se sabe que la emisión estimulada tiene propiedades especiales que la hacen útil para estos propósitos. En efecto, cuando un átomo está en un estado excitado, es decir, con una energía superior a la de su estado fundamental, puede en principio decaer a su estado fundamental emitiendo luz de una frecuencia (o color) bien determinado. Si en estas circunstancias incide sobre este átomo excitado luz de exactamente esa frecuencia entonces esta luz altera al átomo (se dice que lo estimula) y lo hace decaer a su estado fundamental haciéndolo emitir luz de igual frecuencia que aquella que incide sobre él. Más aún, la luz emitida no sólo tiene la misma frecuencia que la luz incidente sino que además tiene su misma fase y su misma dirección lo que hace que la luz emitida por el átomo refuerce la onda incidente ya que tiene el mismo color la misma fase y la misma dirección de la luz original. Si este proceso se repite sobre otros átomos excitados, la luz producida se va intensificando cada vez más. Para reforzar aún más este efecto, se contiene la luz usando dos espejos paralelos que reflejan la luz en un ir y venir. Para ser más precisos, uno de estos espejos está semiplateado (es parcialmente reflectante), es decir, parte de la luz que incide sobre este espejo se transmite y no se refleja. Esta luz que se escapa del contenedor es la luz producida por el láser y que percibimos en el exterior. |
| ¿Qué significa láser? |
 LASER es una sigla que en inglés corresponde a: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation L: Light (luz) A: Amplification (amplificada) S: Stimulated (estimulada) E: Emission (emisión) R: Radiation (radiación) Es decir: "Luz amplificada por emisión estimulada de radiación" El primero fue desarrollado por Maiman en 1960, fue un láser de rubí. Existen gran variedad de láseres, algunos de los cuales emiten radiaciones invisibles al ojo humano y hay equipos de muy variada potencia de emisión lumínica. En general los de baja potencia son usados para transmitir señales en redes de comunicación. Los de potencia media sirven para tratamientos médicos y cirugía. Los más poderosos concentran tanta energía en pequeñas superficies que pueden cortar, perforar y soldar materiales duros. |
| Tipos de láser: |
- Según el medio activo: Gases, líquidos, semiconductores, colorantes, cristal y vidrio.
- Según la zona del espectro electromagnético: Microondas, UV(ultravioleta), IR(infrarrojo), visible.
- Según su potencia: Baja mW, mediaW-KW, alta MW-TW.
- Según el tipo de luz: Contínua, pulsada.
| Aplicaciones: |
 La infinidad de aplicaciones superan largamente a lo imaginado por sus propios creadores. Algunas de las más importantes: Medicina: para estimular la regeneración de tejidos y la cicatrización rápida de heridas, en biopsias, operaciones oculares, destrucción de úlceras hemorrágicas, cirugías de tumeores cancerosos, eliminación de marcas de nacimiento, tatuajes, cirugías ginecológicas, en oftalmología para fotocoagulación y soldadura de pequeñas áreas, desprendimiento de retina, etc. Industria: como instrumento cortante o para realizar perforaciones, marcas o grabados, soldador láser, control de la cadena de montaje, cronómetro, medición de los movimientos de la Tierra. También se usan en el endurecimiento de metales y tratamiento de materiales, para verificar el estado de fatiga de tanques de alta presión, estructuras metálicas y llantas de aviones. En la mayoría de estas aplicaciones el uso del láser está sincronizado con elementos automáticos o computarizados tales como robots. Como instrumento de medida: en las construcciones, agrimensura o topografía, en medidas astronómica y control de calidad. Armamento: armas tácticas, telémetros y controladores de tiro, fusiles con visor láser, láseres antisaatélites, radar láser. Sistemas de guiado por láser para misiles, aviones y satélites. Comunicaciones: transmisión por fibra óptica. Comercio: el CUP (Código Universal de Productos), código de barras, constituído por líneas y cifras que identifican al fabricante y al artículo. Láseres en la investigación científica: Fusión de hidrógeno, obtención de presiones y temperaturas extremadamente bajas, etc. |
| Efectos biológicos de la radiación láser |
Los láseres abarcan longitudes de onda del UV, del visible y del IR.
Los órganos que pueden resultar dañados en una exposición a la radiación láser son los ojos y la piel.
La gravedad de la lesión dependerá de la longitud de onda del láser y del nivel de exposición alcanzado, que es función de la potencia o energía del láser y del tiempo de exposición.
La gravedad de la lesión dependerá de la longitud de onda del láser y del nivel de exposición alcanzado, que es función de la potencia o energía del láser y del tiempo de exposición.
Tipos de efectos biológicos:
Longitudes de onda cortas: efectos fotoquímicos
Longitudes de onda largas: efectos térmicos
Longitudes de onda largas: efectos térmicos
Efectos sobre la retina
Aunque no podamos ver el láser la retina puede resultar dañada, ya que el pigmento epitelial de la retina absorbe las longitudes comprendidas entre los 400 y 1400 nm.
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