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A palavra laser é um acrônimo que significa Amplificação da Luz por Emissão Estimulada de Radiação. Segundo os dicionários a origem da palavra remonta-se a 1960, que é quando TH Maiman desenvolveu o primeiro laser óptico. Há muito da física por trás de como é criado um feixe de laser, fato que vamos tentar simplificar.
Em primeiro lugar vamos considerar os átomos, os elétrons e fótons. Um átomo compõe-se de um núcleo rodeado por uma “nuvem” de elétrons. Estes elétrons normalmente orbitam ao redor do núcleo num determinado nível de energia, denominado estado fundamental. Quando a energia (em forma de luz, calor, radiação, etc.) aplica-se aos átomos, os elétrons se elevam a um nível mais alto de energia chamado estado excitado. Para voltar ao estado fundamental, o elétron deve livrar sua energia em excesso, o que ocorre em forma de calor e com a emissão de um fóton. Percebemos estes fótons como luz visível.

curso-laser-02Os fótons produzidos desta maneira – ou de forma similar através do esquentamento de um filamento em uma lâmpada – produzem luz muito difusa. É dizer, os fótons deixam o filamento de viagem em todas as direções. Além disso, os fótons podem estar em diferentes longitudes de onda, o que faz que alguns fótons se anulem entre si. Tudo isto cria um feixe de luz que se estende rapidamente e se desvanece na nada.

O laser atua sobre a teoria de Einstein da emissão estimulada que estabelece, basicamente, que um elétron pode ser “estimulado” a renunciar um fóton por outro fóton quando bater com ele.
O laser de Maiman utiliza um núcleo sólido de rubi “bombardeado” com a luz de uma lâmpada de flash. O rubi se reflete num extremo e no outro é parcialmente refletido. Como se excitam os elétrons dos átomos do rubi libertam fótons que viajam em diferentes direções. Muitos dos fótons simplesmente escapam dos lados do núcleo, mas alguns viajam ao longo do eixo correto e se refletem no extremo final. Como estes fótons viajam de regresso através do núcleo estimulam a emissão de outros, idênticos. Desta maneira gera-se uma reação em cadeia e em breve, a maioria dos fótons no núcleo são da mesma longitude de onda e viajam em paralelo. A parte final refletida do núcleo permite que alguns destes fótons fujam (“o feixe de luz laser”), enquanto o resto se refletem através do núcleo para estimular a emissão de mais fótons.

Devido a que os fótons são os que viajam na mesma direção, a luz que é produzida por um laser é bem mais coerente que a luz tradicional. Isto significa que um feixe de laser viaja muito mais, sem perder a intensidade. No entanto, devido a que o feixe não se dispersa à medida em que viaja, um laser produz geralmente um ponto muito pequeno de luz no alvo. Para criar um feixe de luz mais visível muitos efeitos fazem uso de um escâner, um conjunto de pequenos espelhos vibrantes que podem criar todo tipo de patrões e efeitos com a luz. Além disso, as maiorias dos efeitos de laser veem-se melhor quando se projetam através de nevoeiro ou bruma. Isto se deve a que as partículas de fumaça refletem parte da luz laser, o que faz o feixe visível em toda sua longitude.
Os primeiros lasers desenvolvidos por Maiman e seus contemporâneos utilizavam materiais pouco frequentes e luzes de alta intensidade para criar o feixe de laser. Isto significava que o equipo necessário para criar um efeito laser fosse muitas vezes caro para a maioria das pessoas. Recentemente, o desenvolvimento de laser de díodo levou a ter uma grande quantidade (alguns diriam em excesso) de equipamentos de baixo custo, desde os ponteiros laser, os escâneres de códigos de barras até os efeitos especiais de iluminação.

curso-laser-01Se falamos de díodos laser utilizados para criar efeitos especiais de iluminação, diremos que o intenso feixe de luz, em qualquer de seus muitos patrões geométricos, cria um aspecto surpreendente num cenário ou pista de dança. Este efeito acentua-se quando o feixe se projeta por uma atmosfera saturada de nevoeiro gerado por uma máquina de fumaça. Isto pode criar enormes feixes de luz ou “túneis laser” em redor dos artistas. Além disso, um conjunto de espelhos motorizados podem ser acrescentados para criar uma simulação de um efeito de iluminação inteligente e aumentar o impacto geral do laser.

Os lasers classificam-se segundo a quantidade de energia que produzem e o perigo biológico de suas emissões. Devido a que muitos dos equipamentos de laser modernos utilizam grandes potências, o raio que se cria, pode ser prejudicial para o olho se for visto diretamente.
Portanto é uma boa ideia, para qualquer que use este tipo de equipamento, que a posição da unidade e dos espelhos para desviar o feixe sejam colocados de maneira que os membros do público, clube ou os assistentes não o vejam diretamente. O posicionamento do laser nos cantos de seu espaço ou apontando para baixo num ângulo empinado pode evitar que as pessoas procurem acidentalmente o feixe de luz.

Esta teoria básica vai ajudar você há encontrar um pouco a física deste tipo de efeitos.