¿Por qué se celebra el 16 de Mayo?
Theodore Maiman, de profesión Ingeniero Físico, construyó un láser de rubí rosado que hizo funcionar por primera vez el 16 de mayo de 1960 en los laboratorios de investigación Hughes, en Malibú, California. Este láser usaba un rubí rosa bombeado por una lámpara de flash que producía un impulso de luz coherente, con el cual ganó gran reconocimiento a nivel mundial.
Theodore Harold Maiman desarrolló y patentó el primer láser construido con un rubí rosado.
En Honor a este gran suceso, la UNESCO (Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura) declara el 16 de Mayo como el Día Internacional de la Luz celebrando el papel que juega la luz en la ciencia, la cultura y el arte, la educación y el desarrollo sostenible, y en campos tan diversos como la medicina, las comunicaciones y la energía.
La luz tiene un papel fundamental en nuestras vidas, desde la fotosíntesis, la luz es el origen de la vida misma.
Su estudio e investigación ha conducido a fuentes de energía alternativas prometedoras, avances médicos que salvan vidas, en tecnología de diagnóstico y tratamientos y muchos otros descubrimientos que han revolucionado la sociedad y moldeado nuestra comprensión del universo.
Los combustibles que usamos en nuestros automóviles, derivados del petróleo, no son otra cosa que el resultado de la energía de la luz que llegó a nuestro planeta hace decenas de millones de años.
Para poder entender mejor cómo es que algo tan conocido como la luz, o un láser pueden ser tan útiles en tantas áreas de nuestra sociedad, veamos cómo funciona el laser, este eslabón que permitió el desarrollo de estas tecnologías a través de siglos de investigación sobre las propiedades de la luz.
La palabra láser deviene del acrónimo inglés de “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” es decir, amplificación de luz por emisión estimulada de radiación. Es un dispositivo que utiliza átomos y sus propiedades cuánticas para producir una luz única.
La emisión inducida o estimulada de átomos dentro de una cavidad óptica resonante (la cavidad permite la circulación de la luz a través del medio activo, el mayor número de veces posibles) genera un haz de luz coherente tanto espacial como temporalmente: la coherencia temporal define la constancia de fase del haz entre dos instantes dados en el tiempo y la coherencia espacial define la constancia de fase del haz entre dos puntos a través del frente de ondas.
Figura:- Luz coherente e incoherente. (a) Incoherente espacial y temporalmente; (b) Coherente espacial y temporalmente.
El alto grado de paralelismo, direccionalidad y monocromaticidad se observa en alguna medida en todos los láser y está relacionado con la coherencia del haz. Los parámetros mencionados se modifican a su vez por el diseño de la cavidad óptica y por la estructura de energía del medio láser.
En 1916, Albert Einstein estableció los fundamentos para el desarrollo de los láseres y de sus predecesores, los máseres (que emiten microondas), utilizando la ley de radiación de Max Planck basada en los conceptos de emisión espontánea e inducida de radiación.
Maiman, en ese entonces, utilizó un cristal de rubí sintético que debió ser bombeado con energía muy alta por un tubo de destellos de Xenón (recomendación que le hizo por un vendedor de General Electric, alegando que el tubo más grande podía encender lana de acero si se colocaba cerca del tubo) para producir una luz de láser rojo intenso, en una longitud de onda de 694 nanómetros. Sin embargo, el dispositivo era únicamente capaz de funcionar por impulsos, debido a su diseño de esquema de bombeo TIC (bombeo óptico) de tres niveles.
En este tipo de láser, los átomos y moléculas tienden de forma espontánea a ocupar el nivel de energía más bajo, intentando llegar al nivel fundamental, con lo que sería necesario transferir energía al medio activo para mantener la inversión de población mientras se quiera emitir luz láser.
Muy direccional, de un solo color muy puro, la luz láser está formada por “paquetes” de energía, los fotones, todos idénticos y perfectamente superpuestos.
Estas características le permiten a estos objetos convertirse en una herramienta para la medicina y utilizarse en la industria, en reproductores de DVD o en fibras ópticas de redes de Internet. En los laboratorios los investigadores lo usan para manipular átomos. Al mismo tiempo, científicos japoneses crean objetos del tamaño de un glóbulo rojo utilizando el láser.
Como vemos, las aplicaciones del láser son muchas y muy variadas, ahora que conocemos un poco más sobre la historia de la luz en éste aspecto, preguntémonos: ¿cómo sería nuestra vida sin Luz?
Claudia
