O raio laser

Biologia

25/08/2014

A palavra física vem do grego physiké e quer dizer: Ciência que estuda as propriedades gerais da matéria. O presente artigo falará um pouco sobre o raio laser e a forma de sua obtenção.


Já a palavra laser se origina das iniciais da expressão inglesa Light amplification by stimulated emission of radiation, que traduzida para o português quer dizer: amplificação da luz por emissão estimulada de radiação. Sabia-se desde o inicio do século que os átomos emitem energia radiante sob a forma de fótons, unidade básica de luz.


Essa emissão é espontânea e desordenada, o que caracterizava qualquer feixe de luz. Em 1917, Einstein sustentou com apoio de complicados cálculos teórico que a emissão de energia radiante pode ser estimulada artificialmente. Para entender a diferença entre emissão estimulada e emissão espontânea, vamos fazer uma comparação. Imagine que terminou uma sessão de cinema.


As pessoas vão saindo espontaneamente, algumas até antes de seu término, e se dirigem às mais variadas direções. Suponha, agora, um batalhão em marcha saindo do quartel: os soldados caminham juntos, na mesma direção, no mesmo sentido e no mesmo ritmo, comandados ou estimulados pelo superior. Embora prevista teoricamente desde 1917, só em 1954 é que se obtiveram os primeiros resultados práticos com microondas, o laser e, finalmente, em 1960 Theodore Maiman produziu o primeiro raio laser.


O funcionamento do laser criado por Maiman é relativamente simples. Dentro do aparelho há um cilindro de cristal de rubi sintético contendo átomos de cromo, com as bases refletoras, uma totalmente refletora e outra parcialmente transparente. Enrolado ao cilindro, há um tubo que gera flash de luz comandado eletronicamente. A luz desse flash excita os átomos de cromo contidos no cilindro, que passam a emitir fótons.


Esses fótons passam a percorrer o cilindro de ponta a ponta, em movimentos de vaivém, excitando outros átomos e liberando novos fótons, de tal forma que geram uma "cascata" luminosa que corre entre os espelhos, fazendo o percurso de ida e volta milhares de vezes. Quando a intensidade do feixe de luz atinge determinado valor, ele irrompe pelo espelho semitransparente sob a forma de uma pulsação de luz poderosíssima: o raio laser.


Todo esse processo, desde a descarga do flash até a emissão do laser, demora alguns milionésimos de segundo. Embora de início não houvesse nenhuma aplicação prática para o raio laser, a ponto de seu descobridor ter declarado: "é uma solução à procura de um problema", hoje em dia são inúmeras as suas aplicações, na área das telecomunicações, em medicina, mecânica, química, física, etc., além de ser utilizado tanto como arma de guerra como em shows de rock.


(Texto adaptado de BARROS, C. Física e química. São Paulo: Ática, 1996.)