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Por que o Laser é Tão Poderoso?

Lasers são uma forma única de emissão de luz que ganhou reputação por aprimorar tecnologia de ponta através de experimentos científicos. Mas o que é um laser, e por que a luz laser é muito mais poderosa que a luz incandescente convencional?

Características

A palavra laser começou como um acrônimo para Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (Amplificação de Luz por Emissão Estimulada de Radiação). Lasers emitem um feixe concentrado e coerente de ondas de luz sincronizadas que viajam em feixe apertado e condensado sem nível significativo de difusão ou deterioração em distâncias muito maiores que a luz convencional. A capacidade da luz laser de permanecer em padrão condensado e regular deve-se à sincronização de seus fótons, todos emitidos no mesmo comprimento de onda e fase. Outro termo para laser é maser óptico.

Funcionamento

Luz laser é criada através da estimulação de uma substância até que seus átomos sejam enviados a um estado de alta energia. Isso é conseguido pelo bombardeio com fótons para que os átomos da substância absorvam continuamente fótons e os emitem em comprimento de onda preciso conforme a diferença de energia entre os estados de alta e baixa energia do átomo. Quando mais átomos da substância foram elevados a estados de alta energia que seus equivalentes de baixa energia, uma população invertida é criada na qual os átomos energizados emitem fluxo constante de fótons sincronizados enquanto continuam sendo bombardeados.

Tipos

Lasers variam em tamanho desde feixes pequenos encapsulados em emissores tamanho caneta até lasers muito grandes que ocupam uma sala inteira. A substância usada para criar luz laser pode variar, indo de hastes de rubi (usadas nos primeiros lasers) a vários líquidos ou gases contidos na câmara ressonante do laser. A substância usada para causar emissões laser relaciona-se diretamente à cor do laser.

Significado

A luz emitida de um laser é essencialmente um grupo altamente concentrado de fótons que viajam na exata mesma velocidade e direção. Devido a essa concentração e consistência, o feixe nitidamente focado é útil para aquecimento, corte, medição de distância, comunicações e direcionamento, para citar apenas algumas aplicações. Mais recentemente, lasers foram implementados em muitas cirurgias, permitindo cirurgias sem sangue, uso em cirurgia ocular e aplicações odontológicas.

Teorias/Especulação

O foco extremo da luz laser permitiu especulação sobre ampla variedade de usos potenciais, o mais proeminente sendo armamento laser. Embora armas laser ainda não sejam comuns, militares dos EUA desenvolveram lasers com intenção de usá-los para interceptar Mísseis Balísticos Intercontinentais (ICBMs) em caso de ataque nuclear. Devido à cegueira instantânea e permanente que todos, exceto os lasers de menor potência, causam quando direcionados ao olho humano, o uso de lasers como arma não letal também foi considerado, mas implicações morais impediram implementação no campo de batalha.