Utilizamos cookies propias y de terceros para mejorar nuestros servicios y facilitarte el uso de la web mediante el análisis de tus preferencias de navegación. También compartimos la información sobre el tráfico por nuestra web a los medios sociales y de publicidad con los que colaboramos. Si continúas navegando, consideramos que aceptas nuestra Política de cookies .

El láser ultravioleta de nitrógeno (I)

La construcción de un láser casero nos permite descubrir fenómenos eléctricos tan interesantes como el condensador de Blumlein.

Montaje del láser casero de nitrógeno (algunos elementos, como la cámara de descarga y los electrodos, se explicarán en la próxima entrega). [MARC BOADA FERRER]

Entre los años sesenta y setenta del siglo pasado, el mundo científico y tecnológico vivía inmerso en una pequeña revolución. El láser (acrónimo de light amplification by stimulated emission of radiation), que es como se llama al dispositivo capaz de emitir radiaciones electromagnéticas coherentes, evolucionaba a toda velocidad y encontraba aplicaciones en los más diversos ámbitos. Lógicamente, los científicos aficionados no estaban al margen de ese progreso. Al contrario, con los años, el mundo de la ciencia de garaje demostró ser un excelente campo de cultivo para el desarrollo de láseres de lo más curiosos. Los primeros proyectos que se acometieron a nivel amateur consistieron en la replicación de los aparatos de la alta ciencia, pero pronto surgieron diseños originales por su simplicidad y lo espartano de su construcción. El que hoy traemos a estas páginas es quizás el más clásico de entre todos ellos: el láser de nitrógeno a presión atmosférica.

Antes de entrar en los aspectos puramente constructivos, permítanme hacer una brevísima explicación, poco canónica, sobre las propiedades de estos instrumentos. Un láser es una «bombilla» muy especial. Para empezar, no emite luz en casi todas las direcciones, como suelen hacer las lámparas. El láser es direccional y concentra toda la radiación en un fino haz de mínima divergencia. En segundo lugar, tampoco emite luz en un amplio espectro, como hacen casi todos los radiadores ópticos. El láser produce radiaciones casi monocromáticas o, como mucho, limitadas a unas pocas frecuencias del espectro óptico. Más aun, a diferencia de todas las bujías que nos iluminan desde el paleolítico, que emiten cuantos de luz al azar, el láser lo hace de forma sincronizada: la emisión consiste en trenes de ondas perfectamente coherentes. Finalmente, debemos destacar que, además de todo lo anterior, la luz que emite un láser suele estar polarizada, es decir, que las ondas luminosas vibran solo en un plano.

La combinación de todas estas particularidades convierte a este sistema de generación óptica en una herramienta potentísima. Su desarrollo no fue fácil. Tras una carrera que había ocupado a investigadores y laboratorios durante varios años, en 1960 se consiguió fabricar el primer láser operativo. Los primeros funcionaban por bombeo óptico. Se situaba una varilla de rubí sintético en las proximidades de una lámpara de flash superpotente. Cada ráfaga de luz estimulaba la emisión, en el seno del rubí, de radiación luminosa en el lado rojo oscuro del espectro, coherente, monocromática, polarizada y muy concentrada.

En los años siguientes, la producción de radiación láser se consiguió mediante los más variados métodos de bombeo o excitación. Llegaron luego la estimulación eléctrica, la electrónica, la química, la gasodinámica y otras más. Asimismo, se logró en las más diversas sustancias: cristales, gases, gases moleculares, vapores metálicos, colorantes orgánicos, etcétera. Hoy disponemos de láseres desde el ultravioleta más duro al infrarrojo lejano, con potencias que van de los milivatios a los megavatios, capaces de mantener diminutas partículas en suspensión o de medir la distancia hasta la luna.

Quizá por todo ello, el láser sigue ofreciendo un campo fértil para el amante de la ciencia experimental. Si bien la construcción casera de un láser plantea todo un reto, es posible. Y ello se lo debemos, sobre todo, a James S. Small, quien, a principios de los setenta, siendo un joven graduado en física por el Instituto de Tecnología de Massachusetts, desarrolló y patentó un láser de nitrógeno de gran simplicidad. Así pues, nos proponemos la construcción de una versión todavía más simple y ligeramente modernizada de ese aparato, como paso previo a la acometida de proyectos más complejos. Para poder explicar con mayor detalle el proceso, le dedicaremos dos entregas. La primera se centrará en la construcción de la parte electrónica. La segunda incluirá la construcción de la cámara de descarga, así como la fase de ajustes y mejoras.

Contenidos relacionados

Puedes obtener el artículo en...

¿Tienes acceso?

Los boletines de Investigación y Ciencia

Elige qué contenidos quieres recibir.