Laser - CBPF
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Conceitos Básicos sobre Laser Por: Tarcius de Vasconcelos Guedes Orientado por: Marcelo Albuquerque CBPF - CAT 1 Índice • • • • • • Definição Histórico Conceito básico sobre fótons Princípios do funcionamento do laser Tipos de Lasers Aplicações 2 Definição • Laser - Light Amplification by Stimulate Emission of Radiation • Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação 3 Histórico • 1916 - Eisntein • 1954 - Charles Townes • 1960 - Theodore Maiman 4 Histórico 5 Como Funciona? • Usa a emissão estimulada para desencadear uma avalanche de fótons coerentes. 6 Fótons Fótons coerentes Fótons não-coerentes 7 Emissão de Fótons • Estágios do átomo – Fundamental (sem energia). – Excitado (com energia). • Emissão de Fótons • Emissão espontânea. • Emissão estimulada. 8 Emissão de fótons Exemplo: 9 Absorção e Emissão Emissão Estimulada 10 Laser Hipotético Exemplo com apenas um átomo 11 Comprimento de Onda • Distância que o fóton percorre enquanto o campo elétrico completa uma oscilação. 12 Espectro 13 Tipos de lasers • São classificados pelo meio ativo e pelo comprimento de onda – Ex: Laser de CO2 - 1060 nm • Osciladores e Amplificadores não-lineares são classificados também pela frequência e duração dos pulsos – Ex: Oscilador Compact - Cristal Ti:saphire - 800 nm - 75 MHz - 12 fs 14 Aplicações • As mais comuns são – Os aparelhos de CD - Diodo semicondutor - 785 nm – DVD`s - Diodo - 650 nm (no futuro Diodo semicondutor - 450 nm ) – Os leitores de código de barra - HélioNeônio - 638 nm 15 Aplicações • São amplamente utilizados: – Comunicação – Medicina e Odontologia – Processos industriais – Pesquisas sobre fusão nuclear 16 Aplicações 17 Aplicações 18 Conclusão • Foi dito em 1960 por Theodore H. Maiman: “Laser é a solução procurando o problema”. Desde então foram descobertas inúmeras aplicações e hoje o laser é a solução para diversos problemas. 19 Bibliografia • http://www.fisica.ufc.br/lasers.htm • http://www.colorado.edu/physics/2000/laser s/index.html • “Imagens da Física”, Ugo Amaldi, Editora Scipione S.A. , ISBN 85-262-2482-4 • “Fundamentos da Física”, Halliday, Editora Livros Técnicos e Científicos S.A. 20
