Láser: luz que corta acero

Rayos láser verdes en la prueba de laboratorio.

Hace mucho tiempo que los láseres dejaron de encontrarse solo en laboratorios científicos. Los encontramos todos los días en diversas formas.

¿Cómo funciona un láser?

Albert Einstein proporcionó la base para el desarrollo del láser. Ya en 1916 publicó su idea de «emisión estimulada». Según esta teoría, el material que se irradia con energía crea partículas de luz. Einstein nunca comprobó esta tesis él mismo.

Solo años después se confirmó su sospecha y, por lo tanto, se colocó la piedra fundamental para el desarrollo del primer láser.

Láser es la abreviatura de «Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación».

Detrás del nombre complicado hay un método especial con el que se genera y se agrupa la luz. La tecnología láser se basa en el efecto físico de la emisión estimulada.

Si bombardea varios materiales como el cromo o el nitrógeno con energía eléctrica o cierta luz, los átomos se excitan y liberan partículas de luz (fotones).

Si agrega aún más energía, los fotones chocan con otros átomos en el material, que luego emiten partículas de luz nuevamente.

Para enfocar la luz obtenida y hacerla aún más intensa, hay dos espejos dentro de un dispositivo láser. Los fotones se disparan de un lado a otro entre ellos, lo que garantiza que se creen más y más partículas de luz.

Uno de los espejos del láser es mínimamente transparente y alrededor del uno por ciento de la luz generada puede escapar al exterior. Esta pequeña fracción es el típico rayo de luz que vemos con un láser.

La luz laser

Un láser puede ser de muchos colores diferentes. Esto depende del material del que se obtengan las partículas ligeras. Los diferentes materiales (llamados medios) liberan partículas de vibración más lenta o más rápida. La duración de las vibraciones es responsable del color de la luz.

Dado que todas las partículas de luz en un láser siempre vibran al mismo ritmo, siempre tienen el mismo color. Por esta razón, los láseres se denominan luz monocromática (de un solo color).

Sin embargo, las mismas oscilaciones de los fotones no solo son responsables del color del láser. También tienen el efecto de que la luz se concentra en un punto y no se irradia hacia los lados. Es a través de este agrupamiento que la luz láser alcanza su enorme energía.

Por lo tanto, la luz láser se diferencia de la de una lámpara incandescente, por ejemplo, cuya luz emite diferentes longitudes de onda en diferentes direcciones.

No solo las sustancias sólidas como los cristales, sino también los líquidos y diversos gases son adecuados como medio láser. Dependiendo del medio, la luz láser se puede generar a partir de una amplia gama del espectro de luz óptica, desde la luz infrarroja hasta la luz visible y la luz ultravioleta.

Un espectáculo de láser colorido en una sala de exposiciones.

Atmósfera mística: espectáculo de láser en una sala de exposiciones

Emocionantemente versátil: la luz láser

El láser es un fenómeno relativamente nuevo en la historia de la física. La teoría de Einstein de la emisión estimulada fue demostrada por primera vez en un experimento en 1928 por el estadounidense de origen alemán Rudolf Ladenburg.

En 1954, el físico estadounidense Charles H. Townes construyó el predecesor del láser, el Maser (Amplificación de microondas por emisión estimulada de radiación). Esto amplifica las microondas de la misma manera que más tarde la luz amplificada por láser.

No fue hasta 1960 que el científico canadiense Theodore Mainman construyó el primer láser funcional. Usó un rubí como medio para liberar fotones. Las amplias posibilidades de aplicación de la nueva tecnología inspiraron a innumerables científicos a seguir investigando el fenómeno del láser.

Hoy en día nos encontramos con láseres en muchas áreas de la vida cotidiana: en el supermercado, un láser transfiere los códigos de barras de los productos a la caja registradora, los láseres en los reproductores de CD y DVD leen información de imágenes, los hologramas en EC y las tarjetas de crédito se hacen con luz láser , los espectáculos de láser en las discotecas crean una atmósfera mística.

Además, los rayos láser también son adecuados para la medición sin contacto de distancias y superficies o para cortar y soldar objetos. Incluso el metal se puede cortar con la luz incluida.

Un código de barras se escanea con una luz roja del escáner.

Láseres en la caja del supermercado

Medicina láser moderna

Una de las áreas de aplicación más importantes del láser es la medicina. Poco después de la invención del láser, los profesionales médicos investigaron el efecto de los rayos láser en los tejidos vivos.

En 1962, el dermatólogo estadounidense Dr. Goldmann por primera vez enfermedades de la piel con luz láser. Después de su éxito, se formaron numerosos grupos de expertos para investigar cómo se podría usar el láser, particularmente en neurocirugía y urología.

Dado que un láser se puede controlar con mucha precisión, hoy en día se utiliza principalmente para operaciones que requieren un trabajo muy preciso. La operación con láser más conocida es probablemente la «eliminación con láser» de una discapacidad visual.

Primero, se hace una pequeña incisión en la córnea con el láser. Luego, se dobla y el láser elimina capas delgadas de la córnea. Después de la operación, la luz vuelve a incidir en el cristalino del ojo en el ángulo correcto y se elimina la mala visión.

Pero los láseres no solo se utilizan para cortar en medicina. Otro extenso campo de aplicación es la cosmética. Las longitudes de onda de algunos láseres desencadenan diversas reacciones químicas en las células del cuerpo.

Por ejemplo, los tintes de las células de la piel son muy sensibles a la luz láser roja. Si irradia manchas de pigmento oscuro o tatuajes con el láser, el cuerpo disuelve y descompone los pigmentos de color. Después de algunos tratamientos, desaparecen los tatuajes desagradables, las manchas de la edad o los trastornos de la pigmentación oscura.

Escena de una operación ocular con láser: el ojo se mantiene abierto con pinzas.

Vuelve a ver con nitidez gracias al uso de láseres