Funcionamiento del rayo láser El láser ( Light Ampification by Stimulated Emission of Radiation ), dispositivo que produce y amplifica la luz de forma única, usando la mecánica cuántica. Albert Einstein, 1916, pionero en la fabricación y desarrollo del láser, y sus predecesores, con la ley de radiación de Max Planck, de emisión inducida y espontánea de radiación.
¿Cómo un átomo emite luz? 1. En estado fundamental, los electrones están en su lugar. 2. Átomo “se excita”, los electrones al absorber energía elevada son expulsados fuera del núcleo. 3. Excitado el átomo, es inestable e intenta volver a su estado estable y fundamental, emitiendo exceso de energía que originalmente obtuvo como fotón de energía, o paquete de luz. Un láser sigue este proceso a gran escala, es una máquina de miles de millones de átomos que bombean billones de fotones, al alinearse forman un haz de luz concentrado.
La luz viaja en ondas, y la distancia entre los picos de una onda es una longitud de onda. Cada color de luz tiene una longitud de onda diferente, la azul es más corta que la roja. La luz solar, y la de una bombilla, se componen de longitudes de onda diferentes. Nuestros ojos ven esta mezcla de longitudes de onda como luz blanca. El láser ocurre artificialmente; produce un rayo estrecho con longitudes de ondas similares; es brillante, de gran enfoque sin dispersión, concentrar mucha energía en un área muy pequeña y viaja a distancias muy largas con sus picos alineados o en fase.
ABSORCIÓN DE UN FOTON Puede llevar a una molécula a un estado electrónico excitado alto. Este estado es de exceso energético de la molécula y puede disiparse por remisión de la radiación. Devolviendo una radiación de la misma frecuencia que se le absorbió.
ETAPAS DE LA EMISIÓN DEL LÁSER BOMBEÓ: consiste en suministrar energía energía suficiente para mantener la inversión de población. EJEMPLO: Mediante excitación luminosa ( usando, lámparas de gas xenón, Kriptón o helio)
INVERSIÓN DE POBLACIÓN los átomos o meleculas a temperatura ambiente se encuentran en su estado fundamental, de baja energía y los estados de energía superior están mucho menos poblados
RESONANCIA ÓPTICA En la construcción del láser se incorpora un mecanismo de retroalimentación que consta de dos espejos en sendos extremos del medio activo. Lo que se conoce cómo una cavidad óptica resonante, cuando la radiación se ha amplificado lo suficiente se trasmite fuera, atreves de uno de los espejos de salida qué es semirreflacte.
TIPOS DE RAYOS LASER
Tipos de Rayos Láser LÁSER DE DIODO (LD) Emite luz coherente mediante un diodo semiconductor. Se utiliza en aplicaciones como lectores de CD y DVD, así como en tecnologías médicas y de medición. Sistema de comunicación por fibra óptica. Lectores de códigos de barras. Impresión láser y escaneo láser. Telémetros. En el campo de la medicina, en instrumentos quirúrgicos. En reproductores de CD y grabadores de DVD. DONDE LO ENCONTRAMOS!!!!
Dispositivo de bajo consumo de energía. Económico ya que su coste de fabricación y funcionamiento es bajo. Puede funcionar durante mucho tiempo. Portátil debido a su pequeño tamaño y arquitectura interna. Muy fiable y altamente eficiente. Alimentaremos el circuito con 6 voltios o más. El voltaje ideal estará en torno a los 7.2 voltios. Puedes pasarte en 1 o 2 voltios sin problemas. QUÉ VOLTAJE TIENE ??? VENTAJAS DEL DIODO LÁSER ???
LÁSER DE ESTADO SOLIDO Utiliza un medio activo sólido, como cristales o vidrios dopados. Se emplea en sistemas de grabado, medicina, y sistemas de iluminación Laboratorios de investigación Medicina Industria - Comunicación óptica entretenimiento DONDE LO ENCONTRAMOS!!!!
LÁSER DE GAS Opera con un gas como medio activo, como el helio-neón. Este tipo de láser se utiliza en lectores de códigos de barras, impresoras láser y en experimentos científicos. DONDE LO ENCONTRAMOS!!!! Investigación científica Medicina Industria de defensa Comunicación óptica Investigación espacial
LÁSER DE FIBRA OPTICA Emplea fibras ópticas dopadas con elementos activos para generar la emisión láser. Ampliamente utilizado en comunicaciones por fibra óptica, cirugía láser y sensores. DONDE LO ENCONTRAMOS!!!! Sistema de defensa – miras militares Investigación científica Sensores y mediciones Comunicación de datos
LÁSER DE CO2 Utiliza una mezcla de gases que incluye dióxido de carbono. Se aplica en corte y grabado en la industria, así como en procedimientos médicos y dermatológicos. DONDE LO ENCONTRAMOS!!!! Tratamiento dermatológicos y estéticos Procesos industriales Industria corte y grabado medicina
Rayos Láser en medicina y la industria
MEDICINA Desde los años 60, el láser comenzó como una posible herramienta en oftalmología, debido a la transparencia de la córnea permite al láser penetrar hasta el fondo del ojo USO MAS EXTENDIDO DEL LASER Procedimientos quirúrgicos con Bisturí Eliminación de tatuajes Tratamiento de cáncer en fase temprana Eliminación de manchas y verrugas
RAYOS LASER EN OPTALMOLOGIA Está compuesto por fotones, que son partículas de luz, que se generan mediante la emisión estimulada de radiación en un medio activo, como un cristal o un gas. PUENDEN CLASIFICARSE EN: Láser continuo: quema los tejidos para cauterizar (laser caliente) " Pulsed " Láser: costa los tejidos (laser frio)
RAYOS LASER DEL OXIMETRO Los oxímetros emiten diferentes longitudes de onda de luz que pasan a través del dedo. Lo que actúa sobre esa luz es la hemoglobina, una molécula de la sangre encargada de transportar el oxígeno, absorbiendo diferentes cantidades de luz dependiendo del nivel de oxígeno que transporte
RAYOS LASER DEL LITOTRIPTOR El litotriptor láser utiliza pulsos de luz láser de alta energía para romper los cálculos. La luz láser se enfoca en los cálculos a través de una fibra óptica permitiendo romper estos cálculos en pedazos mas pequeños para luego se eliminado por la orina
INDUSTRIA La utilización del láser ha estado muy extendida en las aplicaciones de corte, soldadura y perforado en diferentes sectores, como el automovilístico, naval y aeroespacial. USO DEL LASER Corte de distintos materiales Soldar sin deformar el metal Perforación de distintos materiales
RAYOS LASER PARA CORTAR Un generador aplica energía eléctrica en una mezcla presurizada de gases que producen partículas de luz llamadas fotones. Los espejos en ambos extremos del resonador dirigen los fotones de un lado a otro creando el rayo láser. Por eso se debe reemplazar el aire con algo llamado medio de ganancia. Cuando este medio recibe electricidad sucede algo extraordinario. Cada vez que la luz pasa por allí se liberan más fotones y la luz es más intensa
RAYOS LASER PARA SOLDAR Las máquinas de soldadura láser cuentan con un láser de fibra de alta calidad y alta vida útil, también cuenta con gas auxiliar. El gas juega principalmente un papel de protección. Tanto el nitrógeno (N2) como el argón son una buena opción. Pero para materiales fáciles de oxidar, el argón es mejor. El gas puede aislar el aire de la placa de soldadura para evitar la reacción con el aire.
Bibliografía Trotec Láser GmbH. (s. f.). Cómo funcionan los láseres, conceptos básicos FAQ. Trotec Laser GmbH . Recuperado 15 de noviembre de 2023, de https://www.troteclaser.com/es/ayuda-y-asistencia/faqs/como-funciona-un-laser CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA LUZ LÁSER. (2013, mayo 8). LÁSER Y SUS APLICACIONES. https://crobertrujillo.wordpress.com/caracteristicas-generales-de-la-luz-laser/ El Láser. (1999, diciembre 10). Monografias.com. https://www.monografias.com/trabajos/laser/lase Planes, F. (2018, febrero 5). ¿Cómo funciona un láse r? Lo explicamos de forma sencilla. ferrosplanes . https://ferrosplanes.com/como-funciona-un-laser/ What Is a Láser ? (s. f.). Nasa.gov. Recuperado 15 de noviembre de 2023, de https://spaceplace.nasa.gov/laser/sp/ Ángel, H. (2012, octubre 30). Entendiendo cómo funciona un Láser. BorrowBits . https://borrowbits.com/2012/10/entendiendo-como-funciona-un-laser/ Alonso Fernández Benjamín, Borrego Varillas Roció, Hernández García Carlos, Pérez Hernández José y Romero Vázquez, 2010, editorial salamanca, El láser, la luz de nuestro tiempo, http://chrome extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://laser.usal.es/posgrado/wp-content/uploads/2012/03/El_laser.pdf Litotricia láser . (s. f.). Top Doctors. Recuperado 15 de noviembre de 2023, de https://www.topdoctors.es/diccionario-medico/litotricia-laser Soldadoras Láser. (s. f.). Lasercomercial.com. Recuperado 15 de noviembre de 2023, de https://bastet.lasercomercial.com/soldadoras-laser/