O LASER

por PGAPereira

O que é um laser?

Muitas invenções úteis usam lasers. Assim como muitas invenções para nos entreter.

• Leitores de CD e DVD utilizam lasers.
• Leitores de código de barras em lojas usam lasers.
• Os médicos usam lasers para fazer cirurgia delicada, como cirurgia ocular.
• Lasers transportam sinais de TV e telefone através de cabos especiais.
• Metalúrgicos usam lasers para corte e solda de metal em tudo, desde postes de iluminação de rua para carros.
• Trabalhadores em fábricas de vestuário usar lasers para cortar centenas de camadas de tecido de uma só vez.Fig.1.

Lasers são uma forma especial de luz. Luz laser não existe na natureza. Apenas a tecnologia humana pode criar luz laser.

Então, o que é luz natural ou “normal”?

A luz comum, como a luz solar, é composta de diferentes comprimentos de ondas, ou cores, da luz. Fig.2;fig.3;fig.4.

 (Por favor note que os comprimentos de ondas nestes desenhos não estão em escala.)
Se você colocar todas as cores diferentes juntas, você obtém luz branca.

. . . e por que a luz do laser é diferente?

Primeiro, a luz colorida de um laser contém exatamente um comprimento de onda, em vez de um monte de diferentes comprimentos de ondas. Os cientistas dizem que a luz laser é "monocromática", significando uma cor.

Segundo, todos os comprimentos de onda estão em fase. Isto é, eles estão todos "acenando" juntos, como uma bem cronometrada "onda"de torcedores  em um jogo de futebol. Todas as cristas das ondas (pontos altos) e baixos (pontos baixos) estão alinhados. Os cientistas dizem que a luz do laser é "coerente".

E terceiro, ondas de luz a partir de fontes comuns (tais como lanternas, lâmpadas, ou o Sol) se espalham em todas as direções. . . Fig.5; fig.6.

. . . ondas de luz de laser viajam todas na mesma direção, exatamente paralelas umas  as outras. Isto significa que os feixes de luz laser são muito estreitos e podem ser concentrados em um ponto minúsculo. Os cientistas dizem que a luz do laser é "colimada".

Lasers espaciais!

Os lasers também estão encontrando muitos novos usos em missões espaciais. Não, não em sabres de luz como em Star Wars! Por um lado,os  lasers podem ser usados em um aparelho chamado espectrômetro. Um espectrômetro utiliza a luz para identificar a composição química da matéria. Por exemplo, quando a luz passa através de um gás, o gás absorve certas cores, ou comprimentos de onda, de luz. Os gases absorvem diferentes comprimentos de ondas. Assim, a luz que sai do outro lado de uma nuvem de gás terá uma "impressão digital." Um único espectrômetro pode ler a impressão digital e identificar o gás. Por exemplo, um espectrômetro "olhando para" a luz solar que passou através do ar acima de uma cidade pode detectar se o ar contém gases, incluindo toda a poluição de carros e fábricas. Um novo tipo de espectrômetro a laser pode ir ainda mais longe e medir exatamente quanto de um gás está presente. Quer procurar sinais de vida em Marte? Uma maneira é olhar para o metano. O metano é um gás produzido por seres vivos, como bactérias. Mesmo pequenas quantidades de metano em Marte poderia significar que algo está bem vivo! Vamos dizer que os cientistas enviam seus espectrômetros espaciais para Marte, como parte de uma missão ou lander rover. Os cientistas sabem que o metano e somente o metano absorve um determinado comprimento de onda da luz. Então, como sintonizar uma estação de rádio, que "afina" seu espectrômetro a laser para esse comprimento de onda exata. O espectrômetro de feixe a laser mira uma rocha distante, através do ar marciano, saltando fora da rocha, e brilhando de volta para o “olho” do espectrômetro. Se a luz que renorta do laser é mais fraca, isso só pode significar que o metano na atmosfera marciana absorveu um pouco da energia. E a quantidade de energia absorvida diz quanto metano está presente. Fig.7.

Um espectrômetro utiliza a luz para identificar a composição química da matéria.