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La palabra láser es realmente un acrónimo en inglés de "amplificación de la luz por emisión de radiación estimulada" (light amplification by stimulated emission of radiation). El primer láser, que usó como resonador un cilindro de rubí cubierto en plata, fue desarrollado en los laboratorios de investigación Hughes de California en 1960. [1] X Fuente de investigación Hoy en día, los láseres se utilizan para objetivos que van desde la medición hasta la lectura de información codificada. Hay muchas maneras de crear un láser, dependiendo de tu presupuesto y habilidades.
Pasos
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Consigue una fuente de energía. Los láseres funcionan estimulando electrones para emitir luz de una particular longitud de onda (Albert Einstein fue quien propuso por primera vez este proceso en 1917). [2] X Fuente de investigación Para que los electrones emitan luz primero deben absorber energía para impulsarla a una órbita mayor y luego descargar esa energía como luz al retornar a su órbita original. Estas fuentes de energía se conocen como "bombas".
- Los láseres pequeños, como aquellos que usan los reproductores de CD o DVD y apuntadores láser, usan circuitos electrónicos para suministrar corriente eléctrica a diodos, los cuales sirven como bombas.
- Los láseres de dióxido de carbono son bombardeados con descargas eléctricas para estimular sus electrones.
- Los láseres de excímeros obtienen su energía a partir de reacciones químicas. [3] X Fuente de investigación
- Los láseres construidos alrededor de cristales o lentes usan fuentes de iluminación intensa como lámparas de arco o linternas. [4] X Fuente de investigación
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Canaliza la energía a través de un medio de ganancia. Un medio de ganancia o medio activo láser amplifica el poder de la luz que proviene de los electrones estimulados. [5] X Fuente de investigación Un medio de ganancia puede ser cualquiera de los siguientes objetos:
- Los semiconductores hechos de materiales como arseniuro de galio, arseniuro de galio y aluminio o arseniuro de galio e indio
- Los cristales de cilindros de rubí como los usados en el láser de los laboratorios Hughes. También se han utilizado el zafiro y granate, pues tienen fibras de lente óptico. Estas lentes y cristales se tratan con iones de elementos raros de la Tierra.
- La cerámica, que también ha sido tratada con este tipo de iones.
- Los líquidos, usualmente colorantes, aunque el láser infrarrojo se produjo por el uso del gin tonic como medio de ganancia. La gelatina también se ha usado como medio de ganancia. [6] X Fuente de investigación
- Los gases, como dióxido de carbono, nitrógeno, vapor de mercurio o una combinación de helio y neón [7] X Fuente de investigación
- Reacciones químicas
- Rayos de electrones
- Material nuclear. El láser de uranio fue producido por primera vez en noviembre de 1960, seis meses después del primer láser rubí. [8] X Fuente de investigación
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Coloca espejos para contener la luz. Estos espejos o resonadores mantienen la luz dentro de la cámara del láser hasta que se acumula para liberación en el nivel deseado de energía a través de una pequeña apertura en uno de los espejos o por medio de una lente. [9] X Fuente de investigación
- La configuración más simple de resonador, el resonador lineal, utiliza dos espejos colocados en lados opuestos de la cámara láser, lo que produce un único rayo de salida.
- Una configuración más complicada, el resonador de aro, utiliza tres o más espejos. Puede crear un único rayo de salida con la ayuda de un aislador óptico o rayos múltiples.
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Usa lentes de enfoque para dirigir la luz a través del medio de ganancia. Junto con los espejos, la lente ayuda a concentrar y dirigir la luz para que el medio de ganancia pueda recibir toda la luz posible.Anuncio
Método uno: Construir un láser con un kit
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Busca una tienda. Puedes ir a una tienda electrónica o buscar en línea la frase "kit láser", "módulo láser" o "diodo láser". Tu kit láser debe incluir lo siguiente:
- Un conductor de circuito (algunas veces se venden separados de los otros componentes). Busca un conductor de circuito que te permita ajustar la corriente.
- Un diodo láser
- Una lente ajustable de vidrio o plástico. Normalmente, el diodo y la lente vienen juntos, empaquetados en un tubo pequeño (algunas veces, se venden separados del conductor de circuito).
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Ensambla el conductor de circuito. Muchos kits láser requieren que armes el conductor de circuito. Estos kits incluyen una tabla de circuito y partes relacionadas, las cuales debes soldar siguiendo los planos adjuntos. Otros equipos pueden venir con el circuito ya ensamblado.
- También puedes diseñar tu propio conductor de circuito si tienes las habilidades electrónicas para hacerlo. El conductor de circuito LM317 viene con una buena plantilla para que diseñes el tuyo. Asegúrate de usar un circuito RC (resistencias y condensadores) para proteger la salida de poder de los picos. [10] X Fuente de investigación
- Una vez que hayas ensamblado el conductor de circuito, puedes probarlo conectándolo a un diodo emisor de luz (LED, por sus siglas en inglés). Si el LED no se enciende inmediatamente, ajusta el potenciómetro. Si eso no resuelve el problema, revisa nuevamente el circuito para ver que todo esté correctamente conectado.
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Conecta el conductor de circuito al diodo. Si tienes un multímetro digital, puedes conectarlo al circuito para monitorear que la corriente del diodo se esté recibiendo. La mayoría de los diodos pueden alojar un rango de 30 a 250 miliamperios (mA), en tanto que un rango de 100 a 150 mA producirá un rayo lo suficientemente potente.
- Si bien un rayo más potente saliendo del diodo producirá un rayo más potente, la corriente adicional que se necesita para generar tal rayo quemará el diodo más rápido.
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Conecta la fuente de energía (batería) al conductor de circuito. Ahora el diodo debe brillar con intensidad.
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Ajusta la lente para enfocar el rayo láser. Si lo diriges hacia una pared, ajústalo hasta que aparezca un punto brillante.
- Una vez que hayas ajustado la lente hasta ese punto, coloca un fósforo alineado con el rayo y ajusta la lente hasta que veas que la cabeza del fósforo empiece a echar humo. También puedes tratar de reventar globos o hacer agujeros en papel.
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Método dos: Construir un láser con un diodo que puedas encontrar
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Consigue una vieja grabadora de DVD o Blu-Ray. Busca una unidad con una velocidad de grabado de 16x o más. Estas unidades tienen diodos con una salida de poder de 150 milivatios (mW) o más.
- Una grabadora de DVD tiene un diodo rojo con una longitud de onda de 650 nanómetros (nm).
- Una grabadora de Blu-Ray tiene un diodo azul con una longitud de onda de 405 nm.
- La grabadora de DVD debe ser lo suficientemente funcional para grabar discos, aunque no necesariamente lo pueda hacer (en otras palabras, simplemente su diodo debe funcionar).
- No sustituyas un lector de DVD, una grabadora de CD o un lector de CD por una grabadora de DVD. Un lector de DVD tiene un diodo rojo, pero no es tan potente como el de una grabadora de DVD. El diodo de una grabadora de CD es lo suficientemente potente, pero emite luz en un rango infrarrojo, tentándote a mirar un rayo que no puedes ver.
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Quita el diodo. Dale la vuelta al conductor de circuito. Verás cuatro o más tornillos que deberás desatornillar antes de separar la unidad y sacar el diodo.
- Una vez que hayas separado la unidad, verás un par de rieles de metal sujetos con tornillos. Estos sostienen el montaje láser. Cuando desatornilles los rieles, puedes quitarlos y sacar el montaje láser.
- El diodo será más pequeño que una moneda. Tiene tres pines de metal y pueden guardarse en una chaqueta de metal, con o sin una ventana transparente de protección, o puede estar expuesto.
- Tendrás que hacer palanca para sacar el diodo del montaje láser. Puede ser más fácil quitar el ventilador del montaje antes de que trates de extraer el diodo. Si tienes una banda antiestática, úsala mientras quitas el diodo.
- Manipula el diodo con cuidado, sobre todo si es un diodo expuesto. Debes tener un contenedor antiestático para poner el diodo hasta que puedas ensamblar el láser.
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Consigue una lente de enfoque. Tendrás que pasar el rayo del diodo a través de la lente de enfoque para usarlo como láser. Puedes hacerlo de una o dos formas:
- Usa una lupa como focalizador. Tendrás que mover la lupa alrededor para encontrar el lugar correcto y producir un rayo láser y deberás hacerlo cada vez que uses el láser.
- Consigue un diodo láser de baja potencia, como de 5 mW, del montaje de un tubo de lente y sustituye el diodo de la grabadora de DVD por el diodo de este.
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Consigue o ensambla un conductor de circuito.
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Conecta el diodo al conductor de circuito. Conecta el pin positivo al polo positivo del conductor de circuito y el pin negativo al polo negativo. La ubicación del pin difiere dependiendo de si estás trabajando con el diodo de una grabadora de DVD o un diodo de una grabadora de Blu-Ray.
- Sostén el diodo con los pines apuntando hacia ti y volteados de tal forma que las cabezas de los pines hagan un triángulo que apunte a la derecha. El pin en la parte superior es el positivo, en ambos diodos.
- En el diodo rojo de la grabadora de DVD, el pin central, que forma el vértice del triángulo, es el negativo.
- En el diodo azul de la grabadora de DVD, el pin de abajo es el negativo.
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Conecta la fuente de poder al conductor de circuito.
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Ajusta la lente para enfocar el rayo láser.Anuncio
Consejos
- Mientras sea más pequeña la concentración del rayo láser, más potente será, pero solo será efectiva a la distancia que lo enfoques. Si enfocas el rayo a 1 metro de distancia, solamente será efectivo a 1 metro. Cuando no uses el láser, desenfoca su lente hasta que el rayo que produzca sea como del diámetro de una pelota de ping pong.
- Para proteger el láser ensamblado, debes guardarlo en algún tipo de cartucho, como el de una linterna LED o el de un soporte de batería, dependiendo de qué tan pequeño sea el conductor de circuito.
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Advertencias
- No dirijas el láser sobre una superficie reflectante. Un láser es un rayo de luz y puede reflejarse de igual manera que un rayo de luz desenfocado, solo que con mayores consecuencias.
- Siempre usa lentes de protección con medida para la onda de longitud del rayo láser en el que trabajas (en este caso, la onda de longitud del diodo). Las lentes de protección láser son del color complementario del rayo: verde para el láser rojo de 650 nm, rojo anaranjado para el láser azul de 405 nm. No uses una máscara de soldadura, vidrio ahumado o lentes de sol en lugar de gafas especiales para protegerte del láser.
- No mires al rayo láser o lo apuntes a los ojos de alguien más. Los láseres de clase IIIb (los que están descritos en este artículo) pueden dañar el ojo incluso usando lentes láser. También es ilegal apuntar indiscriminadamente con este tipo de láseres.
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Cosas que necesitarás
- Un equipo láser o un conductor de circuito y un montaje de tubo de lente o diodo separados
- Un diodo de una grabadora de DVD o Blu-Ray (opcional)
- Un soldador (si vas a ensamblar el conductor de circuito)
- Soldadura (si el conductor de circuito es para ensamblar)
- Un destornillador (si vas a abrir una grabadora de DVD)
- Alicates o pinzas (si vas a abrir una grabadora de DVD)
- Interruptor de energía (opcional)
- Carretes de alambre (para conectar el diodo al conductor de circuito y el conductor de circuito a la fuente de poder)
- Baterías (se recomienda un total de 6 voltios, al menos)
Referencias
- ↑ http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=42279
- ↑ http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=42279
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_construction
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/Laser_construction
- ↑ http://www.rp-photonics.com/gain_media.html
- ↑ http://www.popularmechanics.com/science/energy/next-generation/how-to-make-a-laser-from-a-gin-and-tonic
- ↑ http://florin.myip.org/blog/how-build-small-laser-can-burn-things
- ↑ http://www.photonics.com/Article.aspx?AID=42279
- ↑ http://www.rp-photonics.com/laser_resonators.html
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