O princípio científico por trás de um laser é
emissão estimulada . Aqui está um colapso:
* Átomos e níveis de energia: Os átomos têm elétrons que existem em níveis de energia específicos. Quando um elétron absorve energia (como a luz), ele salta para um nível de energia mais alto. Isso é chamado
excitação .
*
emissão espontânea: Um elétron excitado pode voltar espontaneamente para um nível de energia mais baixo, liberando a energia absorvida como fóton (luz). Isso é
emissão espontânea .
*
emissão estimulada: A chave para um laser é
emissão estimulada . Se um átomo excitado for atingido por um fóton com a diferença exata de energia entre o nível de energia atual e inferior, ele será estimulado a emitir outro fóton. Esse novo fóton possui as mesmas propriedades (frequência, fase, direção) que o fóton estimulante.
*
Ação a laser: Em um laser, um meio (como um gás, líquido ou sólido) é bombeado com energia para excitar muitos átomos. Isso cria uma inversão populacional, onde mais átomos estão em um estado excitado do que no estado fundamental. Em seguida, um fóton estimulante desencadeia uma cascata de emissões estimuladas, resultando em um feixe de luz coerente:
*
coerente: Todos os fótons no feixe de laser têm a mesma frequência e fase, dando ao feixe suas propriedades especiais.
*
direcional: A luz é focada e amplificada em um feixe estreito.
*
monocromático: Todos os fótons têm a mesma cor (comprimento de onda).
componentes -chave de um laser: *
Ganhar meio: O material que fornece a energia para a emissão estimulada.
*
Fonte da bomba: Fornece energia para excitar o meio de ganho.
*
Cavidade óptica: Espelhos que refletem os fótons para frente e para trás através do meio de ganho, amplificando as emissões estimuladas.
Em resumo, um laser é um dispositivo que usa emissão estimulada para produzir um feixe de luz coerente, monocromática e direcional.