LASERS E SUA APLICAÇÃO
Marta Carrilho nº15 1ºGI
O QUE É UM LASER
Laser, abreviação em inglês de “light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” que
significa Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação é um dispositivo que cria e amplifica
um intenso feixe de luz monocromático (contém exactamente uma cor ou comprimento de onda), coerente
(a luz liberada é organizada e bem definida) e colimado (propaga-se como um feixe). Por todas estas
características a luz emitida por um laser é bastante intensa. Estes dispositivos que são basicamente
amplificadores de luz em funcionamento através de emissão estimulada podem ser de vários tipos,
dependendo da natureza do meio animado. Podem ser de estado sólido, líquidos, a gás, químicos,
semicondutores e de fibra. Os lasers de estado sólido utilizam meios sólidos, como cristais ou vidros como
meio de emissão de fotões. Os líquidos utilizam corantes (Rodamina 6G, fluoresceína, cumarina,
estilbeno, umbeliferona, tetracena, verde malaquita), em solução líquida fechado em um frasco de vidro.
Nos lasers a gás (lasers de hélio e hélio-neonio, os mais comuns), uma corrente eléctrica é descarregada
através de um gás para produzir luz. Os lasers químicos são alimentados por uma reacção química, e
pode atingir altas potências em funcionamento contínuo. Já os lasers semicondutores são compostos
principalmente de um díodo semicondutor para produzir um feixe de luz. O mais novo tipo de laser é o
laser de fibra, que possui como meio activo a fibra óptica.
Laser
HISTÓRIA DOS LASERS
Em Julho de 1960 Maiman anunciou o funcionamento do primeiro laser cujo meio
activo era um cristal de rubi. O rubi é um cristal de óxido de alumínio contendo
um pouco de cromo. Os átomos de cromo formam o meio activo: são eles que
geram a luz laser por emissão estimulada de fotões. Eles são excitados por uma
luz externa muito intensa (flash). O átomo de cromo é um sistema de três níveis:
a luz externa excita o átomo de cromo do estado fundamental para um estado
excitado de vida curta. Desse estado excitado o átomo decai para outro estado
excitado de menor energia. A diferença de energia é dissipada na forma de
vibrações no cristal de rubi. Esse segundo estado excitado é meta-estável,
portanto, conveniente para ser usado na acção laser.
Theodore Maiman
APLICAÇÕES DOS LASERS
Pelas suas propriedades especiais, o laser é hoje utilizado nas mais diversas aplicações: médicas
(cirurgias), na Fisioterapia como anti-inflamatório, regenerador e analgésico, industriais (cortar metais,
medir distâncias), pesquisa científica (pinças ópticas, hidráulica, física atómica, óptica quântica,
resfriamento de nuvens atómicas, informação quântica), comerciais (comunicação por fibras
ópticas, leitores de códigos de barras), no campo bélico (miras lasers) e mesmo todos os dias em
nossas casas (aparelhos leitores de CD, DVD e Blu-Ray , laser pointer usado em apresentações com
projectores). É produzido por materiais como o cristal de rubi dopado com safira, mistura de gases no
caso do hélio e neonio, dispositivos de estado sólido como Laser Díodo, moléculas orgânicas como
os lasers de corante. No uso industrial, o laser de CO2 (dióxido de carbono) vem cada dia mais sendo
utilizado, sendo hoje essencial. Muito competitivo por ser um processo rápido para o corte e solda de
diversos materiais com muita agilidade devido às maquinas que utilizam o laser serem CNC.
Teste com Laser (das Forças Armadas dos
Estados Unidos).
TIPOS DE LASER
Existem vários tipos de laser. O material gerador do laser pode ser sólido, gasoso, líquido ou semicondutor.
Normalmente o laser é designado pelo tipo de material empregado na sua geração: Lasers de estado
sólido possuem material de geração distribuído em uma matriz sólida (como o laser de rubi ou o laser
Yag de neodímio: ítrio-alumínio-granada). O laser neodímio-Yag emite luz infravermelha a 1.064
nanómetros (nm). Um nanómetro corresponde a 1x10-9 metro.
Lasers a gás (hélio e hélio-neônio, HeNe, são os lasers a gás mais comuns) têm como principal resultado
uma luz vermelha visível. Lasers de CO2 emitem energia no infravermelho com comprimento de onda
longo e são utilizados para cortar materiais resistentes.
Lasers Excimer (o nome deriva dos termos excitado e dímeros) usam gases reagentes, tais como o cloro e
o flúor, misturados com gases nobres como o argónio, criptónio ou xenônio. Quando estimulados
electricamente, uma pseudomolécula (dímero) é produzida. Quando usado como material gerador, o
dímero produz luz na faixa ultravioleta.
Lasers de corantes utilizam corantes orgânicos complexos, tais como a rodamina 6G, em solução líquida
ou suspensão, como material de geração do laser. Podem ser ajustados em uma ampla faixa de
comprimentos de onda.
Lasers semicondutores, também chamados de lasers de diodo, não são lasers no estado sólido. Esses
dispositivos eletrônicos costumam ser muito pequenos e utilizam baixa energia. Podem ser construídos
em estruturas maiores, tais como o dispositivo de impressão de algumas impressoras a
laser ou aparelhos de CD.
Laser a gás
Laser Excimer
Laser de Corante
Laser semicondutor
BIBLIOGRAFIA
http://pt.wikipedia.org/wiki/Laser
http://www.seara.ufc.br/especiais/fisica/lasers/laser4.htm
http://www.infoescola.com/optica/laser/