Un láser es un tipo especial de haz de luz. La palabra “láser” es en realidad una abreviatura de “amplificación de luz por radiación excitada”, pero no es necesario memorizar un nombre tan largo para entender cómo funciona. Estos potentes rayos se pueden utilizar para diversos fines, desde cortar metal hasta ayudar a los médicos a realizar cirugías. Echemos un vistazo al principio del láser y a cómo funcionan los láseres y en qué se diferencian de la luz común.
Cómo se fabrican los láseres
Los átomos son los pequeños bloques que forman todo lo que nos rodea. Cuando se activa un átomo, las partículas diminutas (llamadas electrones) dentro del átomo saltan a niveles de energía más altos, pero no permanecen allí por mucho tiempo. Estos electrones excitados caerán rápidamente a niveles normales y, cuando lo hagan, emitirán pequeños fragmentos de luz, llamados fotones.
Lo que hace que los láseres sean especiales es que todas estas partículas de luz funcionan en perfecta sincronización. Una bombilla normal emite luz en todas direcciones, mezclando muchos colores diferentes. Sin embargo, la luz emitida por un láser viaja en línea recta y suele ser de un solo color, lo que lo hace mucho más potente y útil.
¿Qué hace que los láseres sean especiales?
Los láseres tienen algunas características únicas que los diferencian de las luces comunes. Estas cualidades especiales permiten que los láseres realicen tareas que las fuentes de luz normales no pueden realizar.
Un solo color de luz
Un rayo láser contiene un solo color de luz. Esto es muy diferente de las fuentes de luz normales, que suelen mezclar muchos colores para producir luz blanca. Tener un solo color de luz ayuda a que los láseres funcionen mejor para trabajos específicos, como cortar metal o enviar señales a través de cables de fibra óptica. Cuando necesita hacer algo muy preciso, usar un solo color de luz le brinda un control mucho mejor.
Rectos como una flecha
Los láseres tienen la sorprendente capacidad de disparar luz en una línea perfectamente recta. A diferencia de las luces normales que difunden su luz por todas partes, como una lámpara en una habitación, los rayos láser se mantienen enfocados en una dirección a medida que viajan. Esta cualidad especial hace que los láseres sean increíblemente útiles para muchos trabajos diferentes, desde medir largas distancias hasta enviar señales a través del espacio.
Piense en cómo se extiende el haz de luz de una linterna normal cuando lo enfoca a una distancia lejana. Un haz de láser está tan enfocado que si lo apuntara a la luna, solo haría un punto de unos tres kilómetros de ancho, ¡aunque la luna está a casi 385.000 kilómetros de distancia!
Trabajando juntos
Las ondas de luz de un rayo láser trabajan juntas como un equipo bien entrenado. Todas las ondas se mueven hacia arriba y hacia abajo al mismo tiempo y de la misma manera, lo que los científicos llaman «coherencia». Este trabajo en equipo ayuda a que el rayo láser se mantenga fuerte y enfocado a lo largo de largas distancias.
Las fuentes de luz habituales, como las bombillas, emiten ondas que no funcionan juntas. El trabajo en equipo especial del láser le permite realizar tareas precisas, como cortar pequeñas piezas de metal o ayudar a los médicos a realizar cirugías delicadas.
Cómo fabricamos los láseres
Para fabricar un láser se requieren varios pasos. En primer lugar, se necesita un material especial que pueda producir más luz; este material puede ser un sólido como un cristal, un líquido o incluso un gas. Es necesario energizar este material para que sus átomos se exciten y estén listos para liberar luz.
Hay tres partes principales de un láser que funcionan juntas:
Fuente de alimentación
Para que el láser funcione, es necesario suministrarle energía, que puede ser eléctrica, luminosa o incluso química.
Materiales especiales para generar luz
Este es el corazón del láser. Cuando se le aplica energía, produce cada vez más ondas de luz que trabajan juntas.
Sistema de espejos
Dos espejos reflejan la luz de un lado a otro a través del material que genera la luz. Uno de ellos deja salir algo de luz en forma de rayo láser.
El espejo hace que la luz sea más intensa al rebotarla de un lado a otro muchas veces. Cuando la luz es lo suficientemente intensa, pasa a través de uno de los espejos ligeramente translúcidos para formar el potente rayo láser que utilizamos.
¿Qué hace que los láseres sean diferentes?
Los láseres pueden hacer cosas que la luz común no puede hacer. Desde cortar metal hasta realizar cirugías, las personas usan láseres en muchas tareas diferentes porque tienen capacidades asombrosas que los hacen mejores que la luz común.
Muy brillante
Los láseres concentran una enorme cantidad de energía luminosa en un haz diminuto. Esta luz superbrillante puede atravesar metales, enviar mensajes a través de los océanos mediante cables de fibra óptica o ayudar a los médicos a realizar cirugías delicadas.
Enfoque perfecto
Los láseres pueden concentrar toda su energía en un punto diminuto, de forma similar a como una lupa concentra la luz solar. Esto los hace perfectos para trabajos que requieren gran precisión, como imprimir pequeñas piezas de computadora o ayudar a los médicos a reparar los ojos.
Excelente para cortar y unir
El calor concentrado por un láser puede cortar materiales con una precisión asombrosa. Las empresas automovilísticas utilizan láseres para cortar piezas de metal y soldarlas a la perfección al construir automóviles.
No es necesario tocar el objeto
Los láseres pueden limpiar y cortar sin tocar el objeto. Esto significa que las herramientas de limpieza duran más y hay menos posibilidades de dañar el objeto en el que se trabaja.
Dónde utilizamos láseres
Los láseres nos ayudan a hacer muchos trabajos diferentes:
Fabricación de objetos: las fábricas utilizan láseres para cortar y unir materiales de forma rápida y precisa. El rayo láser funciona como un cuchillo superpreciso que nunca se desgasta.
Atención médica: Los médicos utilizan láseres para muchos tratamientos, desde reparar ojos hasta limpiar dientes. La luz láser puede realizar tareas delicadas que las herramientas comunes no pueden realizar.
Envío de mensajes: la luz láser transmite llamadas telefónicas y datos de Internet a través de cables de vidrio delgados por todo el mundo. ¡Los mensajes viajan a la velocidad de la luz!
Trabajo científico: los científicos utilizan láseres para medir cosas y hacer experimentos. El haz exacto del láser les ayuda a realizar mediciones precisas.
Envolviéndolo
Los láseres han cambiado la forma en que realizamos muchos trabajos. Pueden enfocar una luz intensa en puntos diminutos, viajar lejos sin perder potencia y trabajar con una precisión asombrosa. Estas capacidades especiales hacen que los láseres sean perfectos para cortar metal, enviar mensajes y ayudar a los médicos.
A medida que mejoremos los láseres, encontraremos nuevas formas de utilizarlos. Desde construir cosas en fábricas hasta ayudar a las personas a mantenerse sanas, los láseres mejoran nuestras vidas de muchas maneras.