Interferêrencia Com Laser

Interferência com laser

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Resumo

O trabalho “interferência com laser”, para executá-lo é preciso de uma fonte de luz coerente, uma caneta laser verde que ao ser acionado direciona-se a um espelho parcial em uma distância relevante, cujo uma parte do feixe é ultrapassada e a outra dispersa em outro sentido, o feixe ultrapassado é refletido em um cubo revertido de espelhos. De acordo com seu ângulo de detecção, a dispersão do feixe e o que se foi refletido é projetada a uma lente difusora que irá espalhar o feixe de laser. Para que haja o resultado da projeção de anéis é preciso que os dois feixes atinjam-se simultaneamente provocando assim de acordo com os parâmetros utilizados e com o posicionamento dos anteparos a projeção de anéis em uma parede. A montagem do experimento é feito em uma superfície plana para que medidas e a execução sejam exatas.

INTRODUÇÃO

A história do laser começou no início do século XX, quando Albert Einstein o descreveu, mas na época não foi tão utilizado, ele só foi aparecer com força nos anos 60. Nos anos 70, foram introduzidos no mercado novos sistemas de processamento de metais, dos quais resultaram vantagens tecnológicas, tanto em aplicações que já existiam, como possibilitaram o aparecimento de aplicações completamente novas.

Essa tecnologia foi criada no ano de 1960 pelo físico Theodore Maiman. O americano estimulou átomos de rubi a emitir luz concentrada. O Maser revelou aos poucos sua maravilhosa utilidade, superando os mais refinados amplificadores de rádio e se habilitando para as comunicações astronômica e para a detecção das demissões estelares de rádio. Nos mesmos anos em que Townes assentava os princípios do maser, o físicos soviéticos Aleksandr Mikhailovich Prokhorov e Nicolay Gennadiyevich Basov chegavam a resultados semelhantes em Moscou. Ambos dividiram com o americano o prêmio Nobel de Física de 1964 por suas descobertas. O caminho das pesquisas estava agora aberto para todos.

Townes continuava pensando que depois das microondas sonoras se poderia chegar também às ondas infinitamente menores de luz. Seu amigo Arthur Schawlow, quer trabalhar nos Laboratórios Bell, elaborou a uma solução teórica para o problema de construir a câmara apropriada para ressoar frequência tão altas. Ambos publicaram em 1958 um artigo em que apresentavam essas ideias. O texto desencadeou um grande interesse em torno da construção de instrumento que se conheceria como laser.

A primeira solução prática foi apresentada em 1970 por um físico americano que trabalhava no laboratório da companhia Hughes de Aviação, chamado Theodore Harold Maiman.

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Nascido em Los Angeles, Califórnia, no dia 11 de julho de 1927, Maiman pegou seus próprios estudos na Universidade do Colorado trabalhando como eletricista e mais tarde e fez seu doutoramento na Universidade de Stanford, também na Califórnia. Em vez de um gás como o amoníaco, Maiman entregou um cilindro de rubi sintético, ao qual acrescentou impurezas de cromo. Os extremos do cilindro tinham sido cuidadosamente polidos para funcionar como espelhos. Um feixe de luz rodeava o cilindro de rubi e ao se acender produzia o estímulo: o rubi disparava um breve e muito intenso raio laser. Um grupo de pesquisadores dos Laboratórios Bell desenhou, em 1961, outro modelo de laser com uma mistura de hélio e gás néon e depressa começaram a aparecer outras variações em torno do tema, empregando átomos e moléculas diferentes, assim como distintas fontes de energia para estimulá-los em algo parecido com uma caixa de espelhos.

O nome laser, a partir de então, adquiriu uma e extraordinária repercussão pública, associado na imaginação popular às aventuras da ficção científica. Ele é uma potente ferramenta. o laser faz o uso da força duas átomos e moléculas para amplificar a potência da radiação.

A luz tem sido o principal tema de investigação da Física. Em torno dela construiu- se uma das mais complexas e ousadas teoria da Mecânica Quântica. Ela afirma o aparente paradoxo de que a luz é, ao mesmo tempo, uma coisa (partículas, chamadas fótons) e um processo (ondas). Esse duplo papel da luz é que tornou possível o laser – na verdade, uma materialização e da teoria dos quanta (afirma que a emissão e absorção de energia eletromagnética dos corpos se dá através de "pacotes" contínuos de energia, ao contrário do que sustenta a teoria ondulatória clássica, que prevê a distribuição uniforme da energia através de ondas.).

O laser nada mais fez do que tornar coerente, de coordenada, a natureza ondulatória da luz. As sondas que se produzem na água, quando nela atiramos um objeto, provocam ondas de retorno quando batem nas margens do lago ou tanque onde fazemos a experiência. Se as duas ondas são coerentes, quer dizer, atingem seu ponto mais alto ao mesmo tempo, elas se reforçam. É isso que o laser faz com as ondas de luz.

A natureza quântica da luz reside no fato de que os átomos não emitem e energia em forma contínua, mas em pequenos blocos, os quanta. Quando se bombardeia um átomo com energia e externa, um de seus elétron absorve um fóton e, graças a ele, salta para uma órbita superior; ao contrário, quando o átomo perde e energia, o elétron emite um fóton e desce para a órbita inferior. O laser estimula um número de elétrons a subir para a órbita superior; quando desce, eles emitem luz em uma mesma frequência e, exata, que é seguidamente refletida nos espelhos de cristal do aparelho. Isso faz crescer o nível da energia até ela conseguir atravessar a parede dos espelhos e aparecer no exterior, muito mais forte do que quando lá entrou.

Essa notável propriedade permitiu, por exemplo, medir a distância entre a Terra e a Lua com um erro de apenas 2 centímetros. Usando um refletor especial abandonado na Lua pelos astronautas da Apolo XIV, o observatório de Lure, no Havaí, emitiu um raio laser que levou dois segundos e meio para ir até lá e voltar, refletido à Terra, permitindo a medição. Outra grande vantagem do laser é sua cor puríssima e monocromática. Seu feixe muito estreito tem um paralelismo excepcional (ao contrário de uma lanterna, por exemplo, cujo feixe de luz mais se alarga quanto mais longe é dirigida).