El láser
El láser
Para entender el funcionamiento del rayo láser es necesario observar el haz de luz que brota de una linterna en la oscuridad, iluminando los objetos a su alcance. Aunque el haz está concentrado por el reflector curvo de la linterna, se puede ver que gran parte de la luz circunda el punto central hacia el cual es dirigida.
La luz corriente está formada por una mezcla de ondas de diferentes longitudes, que se desplazan en muchas direcciones. En algunos lugares las ondas coinciden, pero en general guardan una distancia entre sí, y por esto se diseminan a partir de una fuente, tal como una linterna a pilas.
En julio de 1960 un científico norteamericano llamado Theodore H. Maiman , trabajando en un laboratorio cerca de Malibu Beach, en California, produjo un haz de luz tan estrecho y concentrado, que con él se podía abrir un agujero no mayor que el punto de una “i”. Este haz recibió el nombre de “láser”, palabra formada por las iniciales de “Light Amplification by Stimuled Emission of Radiation” (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).
La gran diferencia entre un haz de luz ordinaria y un haz de luz láser consiste en que en el láser las ondas luminosas no sólo son de la misma longitud, sino que son también, todas ellas, de la misma frecuencia y mantienen la misma fase entre sí. Es como si marcharan al paso, debido a ello su energía se combina y concentra; no hay ninguna dispersión, y todas llegan al mismo punto en el mismo instante. Esto les confiere una intensidad millones de veces superior a la de cualquier otro tipo de luz artificial.
T.H.Maiman construyó el primer láser con una varilla cilíndrica de rubí artificial con los extremos cortados y pulidos hasta quedar perfectamente planos y paralelos. Producía pulsaciones cortas y penetrantes de luz roja pura, diez millones de veces más intensa que el sol. El láser pulsante de rubí sigue siendo el más potente.
En 1960 apareció el láser de gas, ideado por D.R.Herriot, A.Javan y W.R.Bennet en los laboratorios de Bell Telephone en los Estados Unidos. El láser de gas no es tan potente como el rubí, pero emite un rayo continuo, que puede dejarse encendido como una linterna, a diferencia del láser de rubí, que emite su radiación en pulsaciones muy cortas.
Más allá de la tierra .
La pureza de la longitud de onda y la radiación longitudinal de los láser poseen numerosas aplicaciones .En la industria, su calor se emplea para cortar, perforar y fundir. En la excavación de túneles, los rayos láser guían a las máquinas perforadoras en línea absolutamente recta, pues el rayo permanece perfecto, aun enfocado a grandes distancias. Se puede emplear un haz de láser para practicar diminutos orificios en diamantes, y para cortar el acero, e incluso otros metales más duros, como el Tántalo.
También se emplea el láser en telecomunicaciones gracias a la fibra óptica, y produce fotografías tridimensionales en la holografía. En medicina se utiliza para “soldar” la retina en casos de desprendimiento. El calor despedido por el impulso luminoso del láser de rubí origina una “quemadura” que, al curar, produce una cicatriz que repara la rotura.
Puede utilizarse ,además , en el tratamiento del glaucoma o exceso de presión intraocular. Por otra parte, en los últimos años han aparecido los bisturíes de rayo láser: con ellos se practican finas incisiones y al mismo tiempo se cauterizan los vasos sanguíneos, con los que disminuye la hemorragia operatoria.
Una idea del inmenso poder contenido en el rayo láser la puede dar la demostración hecha por los científicos que dirigieron uno hacia el espejo dejado en la Luna por los astronautas americanos. La luz fue debidamente reflejada, y al medir el tiempo que invirtió para realizar ese viaje de ida y vuelta de 750.000 kms, pudieron calcular la distancia con una exactitud de 33 cms. Un radio de acción bastante más amplio que el de una linterna a pilas.
En el siglo XXI
Los científicos futuristas proyectan que para el año 2020 posiblemente pueda ser comercializada la fusión de isótopos de hidrógeno mediante el láser, proceso autoabastecedor, cuya energía alcanzaría los 200 trillones de voltios.
El láser también intervendría en otras diversas aplicaciones: en la agricultura, se esperan monitores a base de láser que medirán desde el espacio la inclinación del terreno, su grado de sequía y la efectividad de los sistemas de riego. En la industria no sólo se generalizaría su uso para medir con precisión, cortar, perforar, soldar y tratar materiales por calor, sino que, combinados con hologramas, llevarían a cabo el control de calidad de productos tan diversos como repuestos automotrices, tubos, gomas de vehículos, vasijas de presión y accionadores de disco.
En la banca y el comercio, contaría billetes, regularía su movimiento en sistemas automatizados y los protegería contra los falsificadores mediante el uso de hologramas. Transportaría energía por el aire a través de grandes distancias, sin radiación nociva y sin interferir con las señales de radio y televisión.
También haría tareas hoy reservadas al mechero o a las cámaras de presión; por ejemplo, produciría no sólo calor sino presión mediante implosiones controladas. Casi todos los procesos con láser podrían integrarse a sistemas robóticos de gran eficiencia.
Conjuntamente, la holografía y el láser podrían revolucionar distintos órdenes: la tecnología de la detección y de la identificación, mediante la representación tridimensional de objetos de todo tamaño, incluso los invisibles al ojo humano (células, virus); el modelaje computarizado, mediante proyecciones tridimensionales de la información bidimensional programada en la computadora; el almacenamiento informático de datos gracias a las grandes velocidades de acceso y a los muy reducidos volúmenes que requieren las longitudes de onda de la luz: todo el material de la Biblioteca Nacional podría caber, teóricamente, en un medio del tamaño de un pan de azúcar.
Fuente: Diario La Tercera: Suplemento ICARITO, nº 203, colección Historia del Siglo XX, inventos 1900-1988, Santiago de Chile, 1988.
Para entender el funcionamiento del rayo láser es necesario observar el haz de luz que brota de una linterna en la oscuridad, iluminando los objetos a su alcance. Aunque el haz está concentrado por el reflector curvo de la linterna, se puede ver que gran parte de la luz circunda el punto central hacia el cual es dirigida.
La luz corriente está formada por una mezcla de ondas de diferentes longitudes, que se desplazan en muchas direcciones. En algunos lugares las ondas coinciden, pero en general guardan una distancia entre sí, y por esto se diseminan a partir de una fuente, tal como una linterna a pilas.
En julio de 1960 un científico norteamericano llamado Theodore H. Maiman , trabajando en un laboratorio cerca de Malibu Beach, en California, produjo un haz de luz tan estrecho y concentrado, que con él se podía abrir un agujero no mayor que el punto de una “i”. Este haz recibió el nombre de “láser”, palabra formada por las iniciales de “Light Amplification by Stimuled Emission of Radiation” (amplificación de luz por emisión estimulada de radiación).
La gran diferencia entre un haz de luz ordinaria y un haz de luz láser consiste en que en el láser las ondas luminosas no sólo son de la misma longitud, sino que son también, todas ellas, de la misma frecuencia y mantienen la misma fase entre sí. Es como si marcharan al paso, debido a ello su energía se combina y concentra; no hay ninguna dispersión, y todas llegan al mismo punto en el mismo instante. Esto les confiere una intensidad millones de veces superior a la de cualquier otro tipo de luz artificial.
T.H.Maiman construyó el primer láser con una varilla cilíndrica de rubí artificial con los extremos cortados y pulidos hasta quedar perfectamente planos y paralelos. Producía pulsaciones cortas y penetrantes de luz roja pura, diez millones de veces más intensa que el sol. El láser pulsante de rubí sigue siendo el más potente.
En 1960 apareció el láser de gas, ideado por D.R.Herriot, A.Javan y W.R.Bennet en los laboratorios de Bell Telephone en los Estados Unidos. El láser de gas no es tan potente como el rubí, pero emite un rayo continuo, que puede dejarse encendido como una linterna, a diferencia del láser de rubí, que emite su radiación en pulsaciones muy cortas.
Más allá de la tierra .
La pureza de la longitud de onda y la radiación longitudinal de los láser poseen numerosas aplicaciones .En la industria, su calor se emplea para cortar, perforar y fundir. En la excavación de túneles, los rayos láser guían a las máquinas perforadoras en línea absolutamente recta, pues el rayo permanece perfecto, aun enfocado a grandes distancias. Se puede emplear un haz de láser para practicar diminutos orificios en diamantes, y para cortar el acero, e incluso otros metales más duros, como el Tántalo.
También se emplea el láser en telecomunicaciones gracias a la fibra óptica, y produce fotografías tridimensionales en la holografía. En medicina se utiliza para “soldar” la retina en casos de desprendimiento. El calor despedido por el impulso luminoso del láser de rubí origina una “quemadura” que, al curar, produce una cicatriz que repara la rotura.
Puede utilizarse ,además , en el tratamiento del glaucoma o exceso de presión intraocular. Por otra parte, en los últimos años han aparecido los bisturíes de rayo láser: con ellos se practican finas incisiones y al mismo tiempo se cauterizan los vasos sanguíneos, con los que disminuye la hemorragia operatoria.
Una idea del inmenso poder contenido en el rayo láser la puede dar la demostración hecha por los científicos que dirigieron uno hacia el espejo dejado en la Luna por los astronautas americanos. La luz fue debidamente reflejada, y al medir el tiempo que invirtió para realizar ese viaje de ida y vuelta de 750.000 kms, pudieron calcular la distancia con una exactitud de 33 cms. Un radio de acción bastante más amplio que el de una linterna a pilas.
En el siglo XXI
Los científicos futuristas proyectan que para el año 2020 posiblemente pueda ser comercializada la fusión de isótopos de hidrógeno mediante el láser, proceso autoabastecedor, cuya energía alcanzaría los 200 trillones de voltios.
El láser también intervendría en otras diversas aplicaciones: en la agricultura, se esperan monitores a base de láser que medirán desde el espacio la inclinación del terreno, su grado de sequía y la efectividad de los sistemas de riego. En la industria no sólo se generalizaría su uso para medir con precisión, cortar, perforar, soldar y tratar materiales por calor, sino que, combinados con hologramas, llevarían a cabo el control de calidad de productos tan diversos como repuestos automotrices, tubos, gomas de vehículos, vasijas de presión y accionadores de disco.
En la banca y el comercio, contaría billetes, regularía su movimiento en sistemas automatizados y los protegería contra los falsificadores mediante el uso de hologramas. Transportaría energía por el aire a través de grandes distancias, sin radiación nociva y sin interferir con las señales de radio y televisión.
También haría tareas hoy reservadas al mechero o a las cámaras de presión; por ejemplo, produciría no sólo calor sino presión mediante implosiones controladas. Casi todos los procesos con láser podrían integrarse a sistemas robóticos de gran eficiencia.
Conjuntamente, la holografía y el láser podrían revolucionar distintos órdenes: la tecnología de la detección y de la identificación, mediante la representación tridimensional de objetos de todo tamaño, incluso los invisibles al ojo humano (células, virus); el modelaje computarizado, mediante proyecciones tridimensionales de la información bidimensional programada en la computadora; el almacenamiento informático de datos gracias a las grandes velocidades de acceso y a los muy reducidos volúmenes que requieren las longitudes de onda de la luz: todo el material de la Biblioteca Nacional podría caber, teóricamente, en un medio del tamaño de un pan de azúcar.
Fuente: Diario La Tercera: Suplemento ICARITO, nº 203, colección Historia del Siglo XX, inventos 1900-1988, Santiago de Chile, 1988.
Comentarios