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 Theodore Maiman 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 semicondutor Laser a gás Laser Excimer Laser de Corante

Bibliografia http://pt.wikipedia.org/wiki/Laser http://www.seara.ufc.br/especiais/fisica/lasers/laser4.htm http://www.infoescola.com/optica/laser/