EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
plantea un nuevo tipo de emisión que sólo tiene lugar en presencia de un
campo electromagnético, es decir, que es tanto más eficiente cuanto mayor
sea el número de fotones. La emisión estimulada es, pues, completamente diferente a la emisión espontánea, que no necesita la presencia previa de fotones. Ambos tipos de emisión vienen descritos por sendos coeficientes, A y B,
denominados coeficientes de Einstein para la emisión espontánea y estimulada,
respectivamente.
La emisión estimulada por un fotón provocará que un átomo se desexcite,
añadiendo un nuevo fotón al campo de radiación. Este fenómeno puede derivar
en un proceso de avalancha, si pensamos que el aumento del número de fotones
estimulará aún más la emisión en otros átomos excitados del medio. Precisamente, éste es el principio de la amplificación de la luz por emisión estimulada.
L
A
S
O
C A
N
A
M
¿Amplificadores
L Ao fuentes de luz?
A
S emisión estimulada es la base de la amplificación de la luz.
La
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Sin embargo, no funciona sin la presencia del propio campo electromagnético. Como en los amplificadores de música, se necesita una
señal de entrada que pueda ser amplificada. Sin embargo, los láseres
son capaces no sólo de amplificar una señal, sino también de crearla.
Es decir, no son únicamente amplificadores, sino también fuentes de
luz. El mecanismo por el que el propio medio activo crea un primer
fotón es la emisión espontánea. Como hemos visto, es un proceso que
no necesita la presencia previa de un campo electromagnético. El
fotón emitido espontáneamente es posteriormente amplificado al estimular la emisión de nuevos fotones por parte de otros átomos excitados del material. ¡El láser es análogo a un amplificador de música
que crea su propia música!
L
A
S
O
2.3. Inversión de población
En general, cualquier medio está compuesto por una combinación de
átomos en el estado fundamental y átomos excitados. Los átomos en el estado
fundamental son absorbentes de la radiación mientras que, como se ha visto,
los átomos excitados pueden amplificar la luz mediante la emisión estimulada.
Debido a que ambos procesos se rigen por la misma constante, el balance global absorción/amplificación depende de la fracción relativa entre el número
total de átomos en el estado fundamental y excitado, de manera que para lo-
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