Virginia Teresa Plá RequenaVirginia Teresa Plá RequenaAlberto Gonzálvez Domene Alberto Gonzálvez Domene

¿Qué es un LASER?

La palabra LASER corresponde a las siglas de: La palabra LASER corresponde a las siglas de: Light Amplification by Stimulated Emission of Light Amplification by Stimulated Emission of

Radiation.Radiation.

Que en castellano LASER significa: Que en castellano LASER significa: Amplificación de Luz por Emisión Estimulada Amplificación de Luz por Emisión Estimulada

de Radiación.de Radiación.

Por tanto, un LASER es básicamente Por tanto, un LASER es básicamente una fuente de luz producto de una una fuente de luz producto de una radiación electromagnética provocada.radiación electromagnética provocada.

¿Qué es un LASER?

Los haces de luz producidos por un Los haces de luz producidos por un LASER son muy colimados y de una LASER son muy colimados y de una intensidad mucho más alta que la que intensidad mucho más alta que la que pueden tener fuentes convencionales de luz.pueden tener fuentes convencionales de luz.

Este fenómeno constituye el Fenómeno Láser.Este fenómeno constituye el Fenómeno Láser.

Estos haces están constituidos por Estos haces están constituidos por fotones, producto de saltos electrónicos entre fotones, producto de saltos electrónicos entre niveles energéticos de átomos excitados.niveles energéticos de átomos excitados.

El Efecto LASEREn 1916, A. Einstein observó la En 1916, A. Einstein observó la

radiación espontánea de fotones en átomos radiación espontánea de fotones en átomos excitados.excitados.

Sus deducciones le permitieron prever Sus deducciones le permitieron prever la posibilidad de forzar los electrones para la posibilidad de forzar los electrones para que emitiesen esa luz de una longitud de que emitiesen esa luz de una longitud de onda determinada.onda determinada.

El Efecto LASER El primer paso consiste en la excitación de El primer paso consiste en la excitación de

un átomo con un estímulo energético un átomo con un estímulo energético apropiado. De forma espontánea, desde este apropiado. De forma espontánea, desde este nivel se produce un decaimiento rápido (no nivel se produce un decaimiento rápido (no radiativo) hasta un estado excitado radiativo) hasta un estado excitado metaestable.metaestable. En esta situación, es posible la colisión de un En esta situación, es posible la colisión de un fotón de una determinada energía, forzando fotón de una determinada energía, forzando el tránsito electrónico desde el nivel el tránsito electrónico desde el nivel metaestable hasta el fundamental. metaestable hasta el fundamental.

Este salto produce la liberación de un fotón Este salto produce la liberación de un fotón adicional idéntico asociado al incidente.adicional idéntico asociado al incidente.

El Efecto LASER El resultado es la emisión forzada de fotones El resultado es la emisión forzada de fotones

desde el nivel metaestable hasta el estado desde el nivel metaestable hasta el estado fundamental.fundamental.

El Efecto LASERLa teoría estaba clara pero el primer La teoría estaba clara pero el primer

aparato diseñado en el fundamento de aparato diseñado en el fundamento de estas observaciones tardaría unos estas observaciones tardaría unos cuarenta años más en aparecer. Las cuarenta años más en aparecer. Las dificultades técnicas y una guerra de dificultades técnicas y una guerra de patentes retrasaron mucho su desarrollo.patentes retrasaron mucho su desarrollo.

No me pagan por pensar

El MASER ÓpticoEl siguiente paso en el desarrollo del El siguiente paso en el desarrollo del

LASER vino de la mano de científicos como LASER vino de la mano de científicos como Townes, Gould y Maiman.Townes, Gould y Maiman. Townes, junto con Townes, junto con

sus colegas Gordon sus colegas Gordon y Zeiger y Zeiger construyeron el construyeron el MASER.MASER.

Equivalente al Equivalente al LASER pero LASER pero diseñado para diseñado para amplificar amplificar microondas.microondas.

El MASER Óptico

Gould desarrolló investigaciones Gould desarrolló investigaciones paralelas a las de sus colegas. Fue el paralelas a las de sus colegas. Fue el primero en darle el nombre al LASER. Al primero en darle el nombre al LASER. Al final no consiguió la patente, pero acabó final no consiguió la patente, pero acabó desarrollando armas para el gobierno de desarrollando armas para el gobierno de EEUU.EEUU.

Maiman fue el verdadero inventor del Maiman fue el verdadero inventor del primer LASER: El Láser de Rubí (1960)primer LASER: El Láser de Rubí (1960)

Cronología

Cronología

Tipos de LáseresTipos de Láseres

Láseres de GasLáseres de Gas

Láseres de Estado SólidoLáseres de Estado Sólido

El medio activo está constituido por una El medio activo está constituido por una matriz sólida que incluye impurezas, iones matriz sólida que incluye impurezas, iones que reemplazan a otros átomos en ciertas que reemplazan a otros átomos en ciertas posiciones reticulares.posiciones reticulares.

El modo de bombeo es óptico y determinará El modo de bombeo es óptico y determinará si el láser es pulsado –lámpara de flash de si el láser es pulsado –lámpara de flash de Xenón- o continuo –lámparas halógenas-.Xenón- o continuo –lámparas halógenas-.

Los láseres de diodo supusieron una gran Los láseres de diodo supusieron una gran revolución, siendo en la actualidad los más revolución, siendo en la actualidad los más utilizados.utilizados.

Láseres de DiodoLáseres de Diodo

Su medio activo está formado por dos Su medio activo está formado por dos semiconductores dopados, que conforman semiconductores dopados, que conforman una unión p-n.una unión p-n.

Al aplicar un voltaje a esta unión se Al aplicar un voltaje a esta unión se produce el fenómeno de la recombinación, produce el fenómeno de la recombinación, que libera radiación. que libera radiación.

Si el voltaje aplicado sobrepasa el nivel Si el voltaje aplicado sobrepasa el nivel umbral se producirá la inversión de población umbral se producirá la inversión de población y la radiación será láser. Cuando no se y la radiación será láser. Cuando no se alcanza este umbral, nos encontramos ante alcanza este umbral, nos encontramos ante un Diodo de Emisión de Luz (LED).un Diodo de Emisión de Luz (LED).

Este tipo de láseres Este tipo de láseres presenta numerosas presenta numerosas ventajas:ventajas: Rendimiento y fiabilidad muy altaRendimiento y fiabilidad muy alta Son muy baratos y tienen poco Son muy baratos y tienen poco

peso y volumenpeso y volumen Se puede modular la radiación Se puede modular la radiación

emitida regulando el voltaje emitida regulando el voltaje aplicadoaplicado

La corriente umbral es baja, La corriente umbral es baja, teniendo bajo consumoteniendo bajo consumo

Láseres LíquidosLáseres Líquidos Se conocen también como láseres de Se conocen también como láseres de

colorante ya se utilizan para convertir una colorante ya se utilizan para convertir una radiación electromagnética de una radiación electromagnética de una longitud de onda determinada en otra de longitud de onda determinada en otra de distinta longitud de onda.distinta longitud de onda.

Están compuestos de macromoléculas Están compuestos de macromoléculas orgánicas cíclicas, coloreadas y orgánicas cíclicas, coloreadas y fluorescentes, dispersas en un disolvente fluorescentes, dispersas en un disolvente orgánico. orgánico.

Su aplicación principal es la Terapia Su aplicación principal es la Terapia Fotodinámica, sirviendo para destruir Fotodinámica, sirviendo para destruir tumores o cálculos renales, por ejemplo.tumores o cálculos renales, por ejemplo.

ConclusionesConclusiones

Los Láseres poseen infinidad de aplicaciones, Los Láseres poseen infinidad de aplicaciones, principalmente como consecuencia de su principalmente como consecuencia de su precisión y potencia.precisión y potencia.

Existen una gran variedad de materiales Existen una gran variedad de materiales capaces de producir radiación láser, capaces de producir radiación láser, presentando multitud de características y presentando multitud de características y novedosas aplicaciones. novedosas aplicaciones.

El desarrollo actual del láser se basa en la El desarrollo actual del láser se basa en la búsqueda de nuevos medios activos cada vez búsqueda de nuevos medios activos cada vez más específicos y eficientes. Por lo que hoy por más específicos y eficientes. Por lo que hoy por hoy la investigación láser sigue sorprendiendo. hoy la investigación láser sigue sorprendiendo.

BibliografíaBibliografía

Física para la Ciencia y TecnologíaFísica para la Ciencia y Tecnología. Paul A. . Paul A. Tipler, Gene Mosca. Ed. Reverté. Vol 2.Tipler, Gene Mosca. Ed. Reverté. Vol 2.

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http://www.maloka.org/fisica.htm Departamento de Química-Física de la Departamento de Química-Física de la

Universidad de MurciaUniversidad de Murcia: : http://www.um.es/LEQ/ Visual Quantum MechanicsVisual Quantum Mechanics: :

http://phys.educ.ksu.edu/vqm/