história do raio laser

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História do raio laser. Foi por volta de 1916, por meio dos trabalhos de Albert Einstein na área de física quântica, estudando uma nova formulação para a dedução da lei de Planck da radiação, que foram delineados os princípios teóricos que tornariam possível o desenvolvimento da tecnologia dos LASERs e sua aplicação prática. Einstein demonstrou, teoricamente, que as transições atômicas em presença de um campo de radiações ocorrem por três mecanismos básicos, ou seja, absorção de energia, emissão

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História do raio laser.

Foi por volta de 1916, por meio dos trabalhos de Albert Einstein na área  de física quântica, estudando uma nova formulação para a dedução da lei de Planck da radiação, que foram delineados os princípios teóricos  que tornariam possível o desenvolvimento da tecnologia dos LASERs e sua aplicação prática. Einstein demonstrou, teoricamente, que as transições atômicas em presença de um campo de radiações ocorrem por três mecanismos básicos, ou seja, absorção de energia,  emissão espontânea e emissão estimulada da radiação. . Este conceito é a base do funcionamento do laser.  A idéia, entretanto, foi considerada excêntrica e o evento de interação de um fóton com um átomo excitado, muito raro.

Um professor na universidade de Columbia, chamado Charles Hard Townes, nascido em Greenville, Carolina do Sul, no dia 28 de julho de 1915, e formado na Universidade de Duke, em sua terra natal, obteve o título de doutor em um Instituto de tecnologia da Califórnia, em 1939. Durante a segunda Guerra Mundial, trabalhou nos laboratórios Bell com alguns dos melhores técnicos de sua área, ocupando-se especialmente com sistemas de radar de microondas.

Em 1954, Charles criou o primeiro aparelho baseado na emissão estimulada, chamado MASER (Amplificação Magnética por Emissão Estimulada da Radiação), que é o precursor do laser.   No maser, o processo de emissão estimulada gera um feixe coerente de microondas. Até então todas as emissões que o homem conseguia produzir eram as ondas de rádio, demasiado largas para as experiências.

Townes imaginava que seria possível converter em radiações as vibrações das moléculas encerradas em uma caixa de ressonância, ou algo parecido, e que tal radiação estimulada poderia ser reforçada. Na Universidade de Columbia onde lecionava, começou a fazer testes com diferentes fontes de radiação. Depois de três anos teve os primeiros resultados com gás de amoníaco cujas moléculas chegavam a vibrar 24 bilhões de vezes por segundo, o que tornava suscetíveis de converter-se em ondas de 2 mm em meio de comprimento. Dirigindo sobre as moléculas o adequado estímulo eletromagnético.

O Maser revelou aos poucos sua maravilhosa utilidade, superando os mais refinados amplificadores de rádio e se habilitando para as comunicações astronômica e para a detecção das emissões estelares de rádio. Nos mesmos anos em que Townes assentava os princípios do maser, o físicos soviéticos Aleksandro Mikhaylovich Prokhorov e Nicolai Gennadiyevich Basov chegavam a resultados semelhantes em Moscou. Ambos dividiram com o americano o prêmio Nobel de Física de 1964 por suas descobertas. O caminho das pesquisas estava agora aberto para todos.Townes continuava pensando que depois das microondas sonoras se poderia chegar também às ondas infinitamente menores de luz. Seu amigo Arthur Schuwlow, com quem trabalhou nos Laboratórios Bell, elaborou uma solução teórica para o problema de construir a câmara apropriada para ressoar freqüência tão altas. Ambos publicaram em 1958 um artigo em que apresentavam essas idéias. O texto desencadeou um grande interesse em torno da construção de instrumento que se conheceria como laser.

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Logo que o maser foi demonstrado, começou imediatamente a busca por um maser óptico, isto é, um dispositivo que emitisse um feixe coerente com freqüência na região da luz visível. Townes e Arthur Schawlow propuseram um arranjo com uma cavidade contendo  o meio ativo e dois espelhos. Em 1958, ambos publicaram um relatório detalhado descrevendo o “optical maser” e, em 1960, registraram a patente do laser sob número 2.929.922.

A primeira solução prática foi apresentada em 1960 por um físico americano que trabalhava no laboratório da companhia Hughes de Aviação, chamado Theodore Harold Maiman. Nascido em Los Angeles, Califórnia, no dia 11 de julho de 1927, Ele pagara seus próprios estudos na Universidade do Colorado trabalhando como eletricista e mais tarde e fez seu doutoramento na Universidade de Stanford, também na Califórnia. Em vez de um gás como o amoníaco, Theodore empregou um cilindro de rubi sintético, ao qual acrescentou impurezas de cromo. Os extremos do cilindro tinham sido cuidadosamente polidos para funcionar como espelhos. Um feixe de luz rodeava o cilindro de rubi e ao se acender produzia o estímulo: o rubi disparava um breve e muito intenso raio laser. Maiman sugeriu o nome “Loser” (“Light Oscillattion by Stimulated  Emission of Radiation), mas “loser” significa “perdedor”, e o nome foi trocado para “Laser” (“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”). Em julho de 1960, Maiman anunciou o funcionamento do primeiro laser cujo meio ativo era um cristal de rubi.O nome laser, a partir de então, adquiriu uma e extraordinária repercussão pública, associado na imaginação popular às aventuras da ficção científica. A rigor, ele é uma potente ferramenta. Como a alavanca, a roldana, o plano inclinado, que aproveitam a força da gravidade e da inércia para amplificar a potência dos músculos.Pelo menos neste século, a luz tem sido o principal tema de investigação da Física.

Em 1961 Um grupo de pesquisadores dos Laboratórios Bell desenhou, outro modelo de laser com uma mistura de hélio e gás néon e muito depressa começaram a aparecer outras variações em torno do tema, empregando átomos e moléculas diferentes, assim como distintas fontes de energia para estimulá-los em algo parecido com uma caixa de espelhos.

Já em 1964, Kunmar Pate empregou o laser de CO2 em cirurgia. Em 1987, Steven Trukel realizou a primeira cirurgia oftalmológica com laser. Em 1995, cem anos após a invenção do raio X, o FDA aprova o uso do laser de diodo para a remoção de pêlos.  Em 1998, Carlos Bonné, cria dispositivos que tornaram possível levar o feixe de luz do laser

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de diodo para o interior dos vasos sangüíneos, tornando viável o tratamento endovenoso de varizes de médio e grosso calibre, evitando-se, dessa forma, atravessar a derme com o feixe de luz, minimizando ou anulando por completo o risco de se produzir lesões dérmicas induzidas pelo laser. Este procedimento só foi aprovado para tratamento endovenoso de varizes pelo FDA, em meados de 2001.

Charles Townes e Jin Gordon, em 1954 com o MASER de amônia

Primeiro dispositivo capaz de gerar radiação laser, desenvolvido por Maiman, em 1960, utilizando o rubi como meio ativo

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Theodore Maiman e seu laser de rubi – 1960

Fonte: http://super.abril.com.br/superarquivo/1988/conteudo_111028.shtmlhttp://www.clinicaviarengo.com.br/A-Historia-do-Laser.htmlhttp://www.forp.usp.br/restauradora/laser/historia.html