laser

FUNCIONAMENTO
O efeito físico por trás do funcionamento do laser: em determinados materiais quando em estado instável de alta energia, se corretamente estimulados, decaem sua energia emitindo fótons coerentes com o estímulo original, cujas ondas estão em sincronia (em fase) entre si. O laser distingue de outras fontes de luz por sua coerência espacial e temporal. A coerência espacial é tipicamente expressa através da saída de um feixe estreito, que possui difração limitada, muitas vezes chamado de "feixe de lápis". Coerência temporal (ou longitudinal) implica uma onda polarizada em uma única frequência, cuja fase está correlacionada a uma distância relativamente grande (o comprimento de coerência) ao longo do feixe.4
Einstein descobriu, através de considerações teóricas, que não apenas um elétron absorve um fóton (a partícula de luz) incidente e o reemite ao acaso após certo tempo (emissão espontânea), mas que também este mesmo elétron deve reemitir seu fóton absorvido se um segundo fóton interage com ele (emissão estimulada). O fóton reemitido tem o mesmo comprimento de onda do fóton que o estimulou e, igualmente importante, tem a mesma fase.
Um laser funciona desde que se consiga excitar um número mínimo de elétrons de determinado material para um nível de energia superior, de modo a se obter uma inversão de população (quando existem mais elétrons excitados do que elétrons no estado fundamental). Quando isso ocorre, estimulam-se alguns elétrons a emitirem seus fótons, o que vai iniciar um efeito em cascata de modo que o fóton emitido por um elétron estimula o elétron seguinte a emitir outro fóton de igual comprimento de onda e fase, o que vai amplificando a emissão de feixes de luz de comprimento de onda definido e coerente.
Para que tudo isso funcione, entretanto, é necessária uma realimentação, ou seja, por certo tempo manter fótons emitidos estimulada mente interagindo com outros elétrons. Isso é obtido com uma cavidade óptica, uma região do espaço em que