O láser é un dos inventos máis importantes da humanidade, coñecido como a "luz máis brillante". Na vida cotiá, a miúdo podemos ver diversas aplicacións do láser, como a beleza láser, a soldadura láser, os matamosquitos láser, etc. Hoxe, imos ter unha comprensión detallada dos láseres e os principios detrás da súa xeración.
Que é un láser?
Un láser é unha fonte de luz que usa un láser para xerar un feixe de luz especial. Un láser xera luz láser introducindo enerxía dunha fonte de luz ou fonte de enerxía externa no material mediante o proceso de radiación estimulada.
Un láser é un dispositivo óptico composto por un medio activo (como gas, sólido ou líquido) que pode amplificar a luz e un reflector óptico. O medio activo nun láser adoita ser un material seleccionado e procesado, e as súas características determinan a lonxitude de onda de saída do láser.
A luz xerada polos láseres ten varias características únicas:
En primeiro lugar, os láseres son luz monocromática con frecuencias e lonxitudes de onda moi estritas, que poden satisfacer algunhas necesidades ópticas especiais.
En segundo lugar, o láser é luz coherente e a fase das ondas de luz é moi consistente, o que pode manter unha intensidade de luz relativamente estable a longas distancias.
En terceiro lugar, os láseres emiten luz altamente direccional con feixes moi estreitos e un enfoque excelente, o que permite acadar unha alta resolución espacial.
O láser é unha fonte de luz
O principio da xeración láser
A xeración dun láser implica tres procesos físicos básicos: radiación estimulada, emisión espontánea e absorción estimulada.
Sradiación estimulada
A radiación estimulada é a clave para a xeración de láseres. Cando un electrón a un nivel de enerxía elevado é excitado por outro fotón, emite un fotón coa mesma enerxía, frecuencia, fase, estado de polarización e dirección de propagación na dirección dese fotón. Este proceso chámase radiación estimulada. É dicir, un fotón pode "clonar" un fotón idéntico mediante o proceso de radiación estimulada, conseguindo así a amplificación da luz.
Semisión espontánea
Cando o electrón dun átomo, ión ou molécula pasa dun nivel de enerxía alto a un nivel de enerxía baixo, libera fotóns dunha certa cantidade de enerxía, o que se denomina emisión espontánea. A emisión deses fotóns é aleatoria e non hai coherencia entre os fotóns emitidos, o que significa que a súa fase, estado de polarización e dirección de propagación son aleatorios.
Sabsorción estimulada
Cando un electrón a un nivel de enerxía baixo absorbe un fotón cunha diferenza de nivel de enerxía igual á súa, pode ser excitado a un nivel de enerxía alto. Este proceso chámase absorción estimulada.
Nos láseres, adoita empregarse unha cavidade resonante composta por dous espellos paralelos para mellorar o proceso de radiación estimulada. Un espello é un espello de reflexión total e o outro é un espello de semirreflexión, que pode permitir que unha parte do láser o atravese.
Os fotóns no medio láser reflíctense entre dous espellos, e cada reflexión produce máis fotóns mediante o proceso de radiación estimulada, conseguindo así a amplificación da luz. Cando a intensidade da luz aumenta ata certo punto, o láser xérase a través dun espello semirreflectante.
Data de publicación: 07-12-2023
