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La teoría de los láseres puede ser revisada

21.07.2020

Hace más de 60 años se inventó un dispositivo óptico que produce un haz de luz monocromático coherente, conocido como láser. Y parece que durante tanto tiempo, durante el cual los láseres han encontrado una aplicación muy amplia en varios campos de la ciencia y la tecnología, los científicos deberían haber entendido a fondo los principios de funcionamiento de este dispositivo que, según los libros de texto de física modernos, funciona en la frontera entre la física clásica y la mecánica cuántica. Sin embargo, científicos de la Universidad de Surrey, Reino Unido, el Instituto de Tecnología de Karlsruhe y el Instituto Fraunhofer IOSB, Alemania, han cuestionado la teoría ortodoxa sobre cómo funciona un láser.

Lo que ha dado a los científicos la oportunidad de cuestionar la teoría actual es el ancho de línea de la luz láser. De acuerdo con todos los cánones de la física, un láser ideal debería producir luz de una longitud de onda estrictamente definida, es decir, el ancho de su línea espectral debe tender a un valor infinitesimal. En la práctica, los láseres producen fotones de luz que tienen desviaciones de longitud de onda muy pequeñas del valor base, y estas desviaciones hacen que el ancho de la línea espectral de la luz láser tenga un cierto valor distinto de cero, y cuanto mayor sea la clase (calidad) del láser, más delgada es la anchura de esta línea.

En la teoría ortodoxa, esto se explica por la influencia de algunos efectos del campo de la mecánica cuántica. Pero tal explicación, en un examen más detenido, no resiste el escrutinio. Ha sido más de una vez la causante de la bochornosa situación en la que han caído algunos profesores de física, a los que los más listos de los alumnos les han hecho preguntas muy "incómodas" en las clases.

Después de realizar sus experimentos, los científicos descubrieron que el principio básico del láser, que determina que la amplificación de la luz en el cuerpo del láser compensa completamente las pérdidas, está muy cerca de la realidad. Los científicos midieron los valores cuantitativos de las pérdidas de energía en el láser y descubrieron que existe otro tipo de pequeñas pérdidas excesivas que no se compensan con la amplificación de la luz, y estas pérdidas afectan directamente la expansión de la línea espectral de la luz láser. . En otras palabras, no hay influencia de la mecánica cuántica en todo esto, sino fenómenos físicos clásicos ordinarios en acción.

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