O que é um laser? Como funciona?

Em Máquinas incríveis por André M. Coelho

Lasers são pequenos e poderosos feixes de luz concentrada. Esses feixes de luz são tão poderosos que são capazes de realizar uma série de tarefas que se pensavam serem impossíveis para um simples feixe de luz. Desde a criação dos lasers, a tecnologia laser continuou a crescer e florescer. Hoje, esses feixes de luz poderosos e concentrados são usados para uma variedade de propósitos.

Funcionamento do laser

Lasers trabalham para amplificar uma fonte de luz e transformá-la em um feixe poderoso e concentrado. A eletricidade deve ser fornecida ao laser através de uma fonte de alimentação. Os lasers podem ser alimentadas através do uso de baterias, eletricidade ou mesmo outro laser. Os lasers também devem ter um meio que produza amplificação da luz. Uma vez que um laser tem poder e algo para passar, torna-se um feixe concentrado. Este feixe pode então ser emitido para fora em uma única linha de luz brilhante. A palavra “laser” é um acrônimo que significa “amplificação da luz pela emissão estimulada de radiação”.

O que diferencia um tipo de laser de uma fonte de luz normal?

Existem grandes diferenças entre luzes comuns ou luzes naturais e luzes laser. A luz natural geralmente ilumina uma área grande. Isso ocorre porque a luz natural e outras fontes de luz são projetadas para distribuir a luz para áreas maiores. Com a luz natural sendo distribuída e não focada em um feixe, é muito menos poderosa do que uma luz laser. As luzes laser são muito mais focadas do que fontes de luz natural.

Lasers podem ser usados para diversas finalidades, e cada dia novas funções estão sendo descobertas. (Foto: LaserFest)

Utilidades do laser

No início, o uso de um laser era limitado a áreas de ciência e exploração. Hoje, à medida que a tecnologia avançou, os usos são numerosos. Muitas pessoas comuns usam lasers como fonte de entretenimento. Isso é possível através de dispositivos como ponteiros laser e pode ser muito divertido e educacional quando eles são usados com segurança e responsabilidade. Outros usos para lasers são encontrados nos campos médico e químico. Os lasers são frequentemente usados em dispositivos de comunicação e processamento de informações. Eles são frequentemente usados durante experiências em campos científicos, particularmente na química. Lasers também podem ser úteis para cirurgiões e no diagnóstico e tratamento de vários tipos de câncer. Os cortadores de laser também são um uso comum.

Embora existam tipos altamente poderosos de lasers que são utilizados no trabalho médico, nos laboratórios de química e no desenvolvimento da tecnologia, existem outros tipos também. Um tipo popular de laser é um ponteiro laser. Os ponteiros laser são projetados para uso público e não são tão próximos do poderoso uso que os laser tem nas configurações profissionais. Quando se trata de lasers profissionais, existem várias variedades que podem ser usadas dependendo da necessidade específica. Lasers podem ser divididos em lasers a gás, líquidos ou sólidos. Em lasers de gás, o meio consiste em um único gás ou vapor ou uma combinação de mais de um. Em lasers líquidos, um corante é geralmente usado como meio. Os lasers sólidos usam um meio como cristal ou vidro.

Funcionamento do laser em detalhes

Todos os lasers consistem em três componentes:

Uma fonte externa
O meio laser ativo
O ressonador

A fonte guia energia externa para o laser. O meio laser ativo está localizado no interior do laser. Dependendo do design, o meio laser pode consistir em uma mistura de gás (laser de CO2), de um corpo de cristal (laser YAG) ou fibras de vidro (laser de fibra). Quando a energia é alimentada ao meio laser através da fonte, ela emite energia sob a forma de radiação.

O meio laser ativo está localizado entre dois espelhos, o “ressonador”. Um desses espelhos é um espelho unidirecional. A radiação do meio laser ativo é amplificada no ressonador. Ao mesmo tempo, apenas uma certa radiação pode deixar o ressonador através do espelho unidirecional. Esta radiação agrupada é a radiação laser.

A radiação laser possui três propriedades fundamentais:

Monocromático. Isso significa que a radiação consiste em apenas um comprimento de onda.
Alta coerência e, portanto, coincidência de fase.
As ondas do laser são aproximadamente paralelas devido à coerência.

Devido a estas propriedades, a luz laser é usada em muitas áreas de processamento de material moderno. A intensidade é preservada por um longo tempo devido à coerência e pode ser concentrada ainda mais através das lentes. O raio laser invade a superfície do material, é absorvido e assim aquece o material. Devido a esta geração de calor, o material pode ser removido ou completamente evaporado. É possível gravar, marcar ou cortar uma pluralidade de materiais.

Ficou alguma dúvida? Deixem nos comentários suas perguntas sobre essa incrível tecnologia que ainda promete mais para o futuro!

Sobre o autor

Engenheiro eletricista, André sempre foi interessado em novas tecnologias. Na primeira década dos anos 2000, atuou como consultor tecnológico em empresas, ajudando as empresas a escolherem as melhores tecnologias para suas necessidades. Desde então, continuou estudando o assunto e hoje compartilha o que aprendeu e continua aprendendo através do site Tecnologia É.

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