El láser de horchata

“En un foco normal la luz sale como una lluvia de partículas de todos tamaños y colores que se dispersa en todas direcciones. La luz láser es especial porque es un rayo compuesto por partículas exactamente iguales, moviéndose ordenadamente en la misma dirección”, explica el Dr. Eric Rosas,  “el secreto para transformar esa estampida de partículas en un desfile militar, está en la estructura atómica del material activo dentro del láser, en este caso, un cristal de rubí.”

Todos los átomos son capaces de absorber energía y cambiar de su estado base a un estado excitado. Como la excitación no es un estado “normal”, la energía extra es desechada después en forma de luz. Esta emisión puede suceder de manera espontánea o puede estimularse agregando más energía para que la liberación suceda en un momento determinado. La gran ventaja es que las partículas de energía liberadas, serán exactamente iguales a las que estimulan la emisión.

En el láser de Maiman, el intenso destello de la luz del flash excita los átomos del rubí a niveles más altos de energía. En un nivel específico, algunos átomos comienzan a “relajarse” emitiendo fotones. Cuando un fotón libre pasa junto a un átomo excitado, éste es estimulado para emitir otro fotón igual. Estos dos pasan junto a otros dos átomos,  entonces tenemos cuatro y así sucesivamente. En un instante una cascada de fotones idénticos se desencadena amplificando rápidamente la energía inicial. Espejos en cada extremo de la barra de rubí reflejan los fotones como en un juego de ping-pong. A cada pasada, la ola de luz se hace más potente provocando la liberación de más fotones, hasta que el haz es lo suficientemente intenso y compacto para salir del cristal a través de uno de los espejos que es parcialmente reflejante. El resultado es el rayo láser.

A partir de ese primer Láser muchos grupos empezaron a investigar con otras substancias y otros estados físicos de la materia (sólido, líquido, gas, plasma). Actualmente se pueden hacer láseres con una gran variedad de materiales y en cualquier estado. “Un amigo mío en el doctorado me molestaba retándome a construir el láser de agua de horchata, lo que te da una idea de la variedad de materiales que pueden ser usados para generar luz Láser” bromea Eric Rosas.