Laser - Estados Unidos 1960
Foi Theodore Maiman quem construiu o primeiro aparelho emissor de raios laser no ano de 1960.
O laser é uma amplificação da luz pela emissão estimulada de radiação. Antes disso, no ano de 1954, na Universidade de Colúmbia, os cientistas colocaram gás de amônia em um tubo metálico e obtiveram microondas de forma não usual e ao aparelho deu-se o nome de maser (amplificação de microondas pela emissão estimulada de radiação). Nesse momento ficou provado que era possível ampliar a energia, estimulando artificialmente a radiação.
O funcionamento do laser de rubi, do tipo que Maiman empregou, é bastante simples. Dentro do aparelho, há um cilindro de cristal de rubi sintético, que tem suas bases polidas e espelhadas. Uma delas é totalmente refletora, enquanto a outra é parcialmente transparente. Enrolado como uma serpentina, em torno desse cilindro, há um tubo de flash eletrônico. Ao ser descarregado, o flash emite intensa luminosidade e ao serem atingidos por esses fótons – que têm energia adequada -, os átomos de cromo existentes dentro do cilindro de rubi ficam agitados, saltando para níveis de energia superiores aos normais, tornando-se excitados. Mas, em tempo extremamente curto, esses átomos passam a um novo estado de equilíbrio (metaestável) e durante essa passagem, ocorre uma situação inesperada: os átomos no estado metaestável, isto é, ainda excitados, embora menos que no impulso inicial, passam a ser maioria e emitem fótons e os novos fótons percorrem todo o comprimento do cilindro, em movimento de vaivém. Nesse caminho vão atingindo átomos metaestáveis; e, quando um átomo metaestável é atingido por um desses fótons, ele retorna mais rapidamente ao equilíbrio, liberando simultaneamente dois fótons: um correspondente à nova perturbação; e o outro, normal, da volta ao equilíbrio.
Dessa forma, vão-se liberando novos fótons, que por sua vez agirão sobre átomos excitados, e assim sucessivamente, de tal forma, que geram uma cascata luminosa, que ocorre entre os espelhos de uma ponta à outra, fazendo milhões de vezes o percurso de ida e volta. Isso, até que a luz vermelha dentro do cilindro de rubi fica tão intensa que irrompe pelo espelho semitransparente, sob a forma de uma pulsação de luz poderosíssima: o raio laser. Ainda não foram descobertos todos os problemas para os quais o laser é a solução. Portanto, o campo de aplicações do raio laser está longe de ser esgotado.
É usado em astronomia para medir distâncias com precisão de centímetros. Na cirurgia, é aplicado para soldas de tecidos, em operações de garganta e tratamento de deslocação de retina. Com o calor produzido, é possível coagular pequenos vasos sangüíneos e queimar tumores e tecidos indesejáveis.
O "bisturi-laser" cauteriza rapidamente corte em tecidos vivos, evitando assim, as hemorragias e as infecções. Em centenas de processos industriais serve como instrumento de perfuração, de corte ou de solda. Em química, em certas reações, substitui com eficiência o calor produzido por sistemas convencionais. A cada dia, o laser estende seu alcance a praticamente todos os campos de atividade.