La ciencia contenida en un láser parte #1

Saludos de vuelta con ustedes este navegante @newton666, también en especial: #stem-espanol, #steemstem, #curie y #cervantes, para esta entrega les traigo “La ciencia contenida en un láser”, como otro gran aporte de información en campo de la ciencia de física.

Dentro de la mecánica cuántica tenemos el láser, como un mecanismo capaz de amplificar luz por medio de emisión estimulada de radiación, pero lo interesante es crea un fenómeno lumínico, en donde este tipo de radiación esta sincronizada por medio de haz concentrado y a su vez este es delgado de forma coherente, ya que a nivel molecular ocurre una irradiación desde los átomos, recodemos estos se evidencia gracias a los fotones, los cuales no hace referencia a ello como materia sino como energía, es por ello que el láser es una fuente lumínica que viaja en forma paralela y su energía prácticamente no disminuye con la distancia.

En esta parte de la física nos muestra la importancia de los fotones como fuente de energía, ya que este tiene masa cero y viaja en el vacío con una velocidad constante, a diferencia de la las ondas de luz electromagnéticas emitidas por el sol, ya que son distintas pero ambas son fuente de energías, que sirvió de base seguir avanzando sobre este tópico de estudio referente a láser, como el siguiente aporte desarrollado por James P. Gordon y Herbert J. Zeiger construyeron el primer máser, el cual era un dispositivo que funcionaba con los mismos principios físicos que el láser, pero que produce un haz coherente de microondas.

Es donde opino lo siguiente, gran parte de la base sobre el láser dentro de la mecánica cuántica, se deben por los aportes abordados por Albert Einstein apoyándose en trabajos anteriores de Planck, a partir de un simple esquema a nivel atómico, en el cual realizaron una representación de energía de órbita en aumento y un fotón el cual es emitido con energía, lo interesante compañeros lectores en la actualidad a nivel de la partícula, se conocen como portadora otras formas de radiación electromagnética, en la que tenemos: los rayos gamma, los rayos X, la luz ultravioleta, la luz visible, la luz infrarroja, las microondas, las ondas de radio.

Una representación del fotón y su movimiento, para la luz visible la energía portada por un fotón es de 4x10^-19 julio, dentro de este puede hacer manifestar eventualidades que está asociada la cantidad de movimiento y su polarización.

Los átomos, como sistema emisores y absorbentes de luz, pueden ser representados en términos de un núcleos de carga +Ze(Z: número atómico y e: carga elemental) y masa M con un conjunto de electrones de carga-e orbitando en su entorno y organizado en capas de acuerdo con el principio de exclusión, el cual establece que para un átomo polielectrónico(con número de electrones mayor a 1) no pueden existir dos o más electrones en un mismo estado cuántico.

Información consultada en El láser: principios básicos por Édgar González, 2003.

Por medio de la excitación un electrón puede ser usado modo nivel de energía, para que este pueda lograr absorber el fotón como otra energía igual que la anterior, es donde se evidencia una frecuencia de estado inicial excitado como Ei y otro estado final de energía Ef, tomando en consideración que el fotón, tiene la particularidad de poseer varios valores de distinto en función de la diferencia de energía, existente en los niveles de permitido para este poder ser absorbido.

En estas representaciones tenemos dos tipo absorción: la primera por medio de una átomo estable y el segundo por medio de la excitación del átomo, el cual forma parte de la característica de la emisión del fotón, al momento que haga posible de crear un fenómeno de espectro óptico, con su valor de energía trasportada en las diferentes correspondencia de estado en la que esta fueron emitidas.

[1]-Física para la ciencia y la tecnología. II por Paul Allen Tipler, ‎Gene Mosca - 2004.

[2]- El láser: principios básicos por Édgar González, 2003.

[3]-Aplicaciones industriales del laser por L. Bachs, J. Cuesta, N. Careles, 1988.

[4]-Óptica del láser por Alan M. Portis, 1974.