¿Qué es un láser?
Un láser (abreviatura de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation ) es un dispositivo que produce luz de una manera particular. A diferencia de las fuentes de luz convencionales, que emiten una amplia gama de longitudes de onda de luz, un láser emite luz en forma de un estrecho haz de radiación con una longitud de onda y una fase específicas.
¿Qué significa el término "láser"?
El término “láser” significa en alemán: Amplificación de luz mediante emisión estimulada de radiación . El término fue utilizado por primera vez en 1958 por el físico e ingeniero estadounidense Theodore H. Maiman, quien desarrolló el primer láser funcional.
Introducción a cómo funciona el láser.
Con un láser, los rayos láser pueden generarse mediante ondas electromagnéticas. Son de alta intensidad y difieren de los rayos de luz ordinarios. El rango de frecuencia es muy estrecho, con el haz muy enfocado .
Se pueden generar pulsos de radiación extremadamente cortos e intensos con una frecuencia de repetición exacta. Los rayos láser pueden cubrir las siguientes áreas del espectro electromagnético:
- microondas
- Infrarrojo
- luz visible
- Ultravioleta y
- radiación de rayos X.
¿Cómo funciona un láser?
El láser funciona como un amplificador óptico, emitiendo luz concentrada. La energía se proporciona ya sea en un gas, un líquido o un cristal. La luz se refleja en espejos paralelos ubicados a ambos lados del láser. Cada vez que la luz atraviesa el medio líquido, sólido o gaseoso, es reflejada nuevamente por los espejos.
Este proceso continúa hasta que todos los rayos van en una sola dirección y, por lo tanto, están enfocados. Uno de los dos espejos es parcialmente transparente. Esto hace posible que el haz de luz salga como un rayo láser . En este rayo láser, todas las partículas de luz no solo son iguales, sino que también fluyen en la misma dirección.
¿Cuáles son las propiedades de un rayo láser?
Alta coherencia y monocromática.
La radiación láser tiene tres propiedades principales que la distinguen de otros tipos de radiación:
Primero, es monocromático , lo que significa que consta de una sola longitud de onda.
En segundo lugar, la coherencia de la luz láser es alta , lo que significa que las ondas del láser son aproximadamente paralelas entre sí y tienen un alto grado de igualdad de fase.
Gracias a sus propiedades, la luz láser es una herramienta útil para procesar materiales en el mundo moderno. Esto es posible gracias a la alta coherencia del haz, que permite conservar la intensidad del haz y enfocarlo a través de lentes.
Cuando el rayo láser golpea la superficie de un material, se absorbe y calienta el material. El calentamiento hace que el material se reduzca por ablación o evaporación. Por lo tanto, se puede grabar, marcar o cortar una variedad de materiales usando radiación láser.
Tecnología láser - ¿Cómo se construye un láser?
Cada láser consta de tres componentes principales: una fuente de bombeo externa, un medio láser activo y un resonador. La fuente de bombeo externa suministra energía externa al láser.
Dentro del láser se encuentra el medio láser activo , que, según el diseño, puede consistir en una mezcla de gases ( láser de CO2 ), un cuerpo de cristal (láser YAG) o fibras de vidrio ( láser de fibra ). Tan pronto como el medio láser recibe energía de la fuente de bombeo, emite la energía en forma de radiación.
Un medio láser activo está encerrado en un resonador que consta de dos espejos, uno de los cuales es semitransparente. La amplificación de la radiación de un medio láser activo en el resonador está limitada por un espejo semitransparente , de modo que solo una parte determinada de esta radiación puede escapar al exterior. La radiación agrupada que sale del resonador es la radiación láser.
Cómo funcionan los láseres: átomos, energía, fotones
Si desea comprender cómo funciona, el conocimiento físico básico es útil. Los átomos son promovidos desde su estado fundamental u otro nivel de energía más bajo a estados excitados que tienen un nivel de energía significativamente más alto.
Un resonador formado por dos espejos contiene un medio láser activo, siendo uno de los espejos semitransparente. El objetivo es que el tiempo medio de decaimiento de los estados excitados sea el mayor posible y la energía permanezca almacenada .
Un fotón, que tiene energía para irradiar, estimula al átomo para que vuelva a su estado original. Ahora dos fotones con energía y posición de fase idénticas se mueven en la misma dirección. Esto actúa como un amplificador de luz . El fotón recién creado en este proceso puede estimular la emisión de más átomos, lo que conduce a una reacción en cadena.
¿Qué láseres hay?
Existen diferentes tipos de láseres que se pueden categorizar según el medio activo utilizado y el tipo de fuente de bombeo . Estos son algunos de los tipos de láser más comunes:
Láseres de estado sólido: estos láseres utilizan un sólido, como un cristal o vidrio, como medio activo y son excitados por una bomba óptica, como una lámpara de destello o un diodo láser. Ejemplos de láseres de estado sólido son el láser Nd:YAG, el láser rubí y el láser Ti:zafiro.
Láser de gas: aquí se utiliza un gas como medio activo, como el dióxido de carbono (CO2) o el argón. La bomba óptica puede ser eléctrica u otra láser. Los láseres de gas se utilizan a menudo en el procesamiento de materiales y en la medicina. Ejemplos de láseres de gas son el láser de CO2 y el láser de iones de argón.
Láseres de colorante: estos láseres utilizan colorantes líquidos como medio activo, que son excitados por una bomba óptica. Suelen ser de muy banda ancha y pueden emitir en diferentes colores. Los láseres de colorante se utilizan ampliamente en investigación y aplicaciones médicas.
Láser de fibra: Se utiliza una fibra como medio activo, que se excita con una bomba óptica. Los láseres de fibra son muy robustos y pueden generar alta potencia con haz de alta calidad. Se utilizan en procesamiento de materiales, telecomunicaciones y medicina.
También hay otros tipos de láseres, como los láseres semiconductores (por ejemplo, láseres de diodo , incluido el cortador láser Mr Beam ), láseres de electrones libres (FEL), láseres químicos de oxígeno y yodo (COIL) y muchos más, que se pueden seleccionar según el aplicación y las propiedades requeridas.
¿Dónde se puede utilizar un láser?
Las posibles aplicaciones de un láser son muy diversas y van desde las cosas cotidianas hasta la medicina y el procesamiento de diversos materiales . Los CD, DVD y discos Blu-ray serían impensables sin láser. Lo mismo se aplica a Internet. Aquí se logra una comunicación rápida en todo el mundo utilizando luz láser, que se encuentra en cables de fibra óptica.
En medicina, el láser se utiliza con fines diagnósticos y terapéuticos . Puede trabajar con mucha precisión y llevar a cabo intervenciones específicas donde el bisturí no puede llegar.
Este es el caso, por ejemplo, de las intervenciones en el ojo o en la piel. Los pigmentos o tatuajes también se pueden eliminar muy bien con el láser. Además, los datos se pueden obtener y transmitir con un láser. Estos son solo algunos ejemplos, porque las posibles aplicaciones son mucho más amplias, como la depilación.
Corte y grabado de alta precisión con la cortadora láser Mr Beam
Con las cortadoras láser Mr Beam II dreamcut [S] y Mr Beam II dreamcut [x], se pueden procesar diversos materiales de forma segura y precisa. Esto incluye, entre otras cosas:
- Acrílico
- látex
- cuero
- Madera
- textiles
- Aluminio anodizado
- complejo de poder
- cartulina
- sintió
- varios plasticos
- Piedra
Además, la cortadora láser es ideal para la producción de piezas moldeadas en diferentes tamaños. El desarrollo de prototipos o la creación de series también se puede realizar con una cortadora láser. Las aplicaciones del láser son extremadamente diversas y se pueden usar para muchas industrias diferentes, con proyectos de bricolaje , modelos arquitectónicos o el uso de láseres en las escuelas, se puede hacer mucho.
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Clase de seguridad y láser
Los rayos láser tienen diferentes intensidades. Cuanto más grande es, mayor es el peligro.
Para garantizar la seguridad y poder tomar las medidas de protección adecuadas, los láseres se dividen en clases. La clase de láser 1 muestra el riesgo más bajo y la clase de láser 4 el riesgo más alto . En nuestro artículo de blog sobre “¿ Qué clases de láser hay? “Vamos a profundizar en el tema.
1 comentario
sehr gut