Dragão Laser é Muito Forte.

Histórico[editar | editar código-fonte]

Em 1905, Albert Einstein com o auxílio do trabalho de Max Planck, postulou que a luz é formada por pacotes discretos e bem determinados de energia denominados quanta de luz, mas foram chamados de fótons, termo cunhado por Gilbert N. Lewis.1

Em 1913 o dinamarquês Niels Bohr apresentou seu modelo de átomo, onde os elétrons orbitam o núcleo em níveis bem determinados, sendo que só podem "saltar" de um nível para outro se receberem ou emitirem fótons com a quantidade de energia (que pode ser expressa pelo seu comprimento de onda) exata, exigida para o salto completo.

Em 1925, Erwin Schrödinger e Werner Heisenberg modificaram a forma de se interpretar o modelo de átomo de Bohr, postulando que os elétrons são partículas que apresentam propriedades de ondas, cujo comportamento pode ser totalmente explicado pelas funções de onda. Tais funções foram desenvolvidas por Schrödinger e preveem os diferentes níveis que o elétron pode assumir no átomo e as exatas energias associadas, isso significa que cada tipo determinado de átomo pode ser excitado sempre em quantidades bem definidas através da absorção de um tipo determinado de fóton de comprimento de onda específico.

Em 1953, Charles Hard Townes, James P. Gordon e Herbert J. Zeiger produziam o primeiro maser (microwave amplification through stimulated emission of radiation), um dispositivo similar ao laser, que produz microondas, em vez de luz visível. O maser de Townes não tinha capacidade de emitir as ondas de forma continua. Nikolai Basov e Aleksander Prokhorov, da União Soviética, ganhadores do Prêmio Nobel em 1964, trabalharam de forma independente, em um oscilador quantum e resolveram o problema da emissão continua, utilizando duas fontes de energia, com níveis diferentes.

Em 1959, Gordon Gould publicou o termo LASER no artigo:The LASER, Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation2 3 . A intenção lingüística de Gould era usar a palavra "-aser" como um sufixo para denotar com precisão o espectro da luz emitida pelo aparelho de laser, deste modo: raios-x, Xaser, ultravioleta: uvaser.

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

O efeito físico por trás do funcionamento do laser: em determinados materiais quando em estado instável de alta energia, se corretamente estimulados, decaem sua energia emitindo fótons coerentes com o estímulo original, cujas ondas estão em sincronia (em fase) entre si. O laser distingue de outras fontes de luz por sua coerência espacial e temporal. A coerência espacial é tipicamente expressa através da saída de um feixe estreito, que possui difração limitada, muitas vezes chamado de "feixe de lápis". Coerência temporal (ou longitudinal) implica uma onda polarizada em uma única frequência, cuja fase está correlacionada a uma distância relativamente grande (o comprimento de coerência) ao longo do feixe. 4

Einstein descobriu, através de considerações teóricas, que não apenas um elétron absorve um fóton (a partícula de luz) incidente e o reemite ao acaso após certo tempo (emissão espontânea), mas que também este mesmo elétron deve reemitir seu fóton absorvido se um segundo fóton interage com ele (emissão estimulada). O fóton reemitido tem o mesmo comprimento de onda do fóton que o estimulou e, igualmente importante, tem a mesma fase.

Um laser funciona desde que se consiga excitar um número mínimo de elétrons de determinado material para um nível de energia superior, de modo a se obter uma inversão de população (quando existem mais elétrons excitados do que elétrons no estado fundamental). Quando isso ocorre, estimulam-se alguns elétrons a emitirem seus fótons, o que vai iniciar um efeito em cascata de modo que o fóton emitido por um elétron estimula o elétron seguinte a emitir outro fóton de igual comprimento de onda e fase, o que vai amplificando a emissão de feixes de luz de comprimento de onda definido e coerente.

Para que tudo isso funcione, entretanto, é necessária uma realimentação, ou seja, por certo tempo manter fótons emitidos estimuladamente interagindo com outros elétrons. Isso é obtido com uma cavidade óptica, uma região do espaço em que se confina luz por algum tempo com o uso de espelhos altamente refletores e convenientemente alinhados que vão