Um Presente de Apolo: lasers, história e aplicações

Abstract

Lasers definitivamente revolucionaram a ciência e sociedade em que vivemos e, portanto, merecem espaço nas salas de aulas de física. Este artigo apresenta uma breve discussão histórica e conceitual sobre a invenção do maser e do laser que pode ser utilizada no ensino médio e permite discutir tanto o princípio de funcionamento e as principais características de lasers, como monocromaticidade e coerência, quanto aspectos da relação entre ciência e sociedade no século XX, em especial sobre a influência das duas grandes guerras mundiais e da Guerra Fria na física. Além disso, são elencados os principais fatores que levaramà invenção do maser nos Estados Unidos e na União Soviética, quase que simultaneamente, e que estimularam o desenvolvimento de lasers nas principais potências da Guerra Fria e também no Brasil na década de 1960. Tanto a importância de ensinar física moderna no ensino médio quanto a importância da história das ciências como forma de discutir questões relativasà natureza das ciências eà relação das ciências com política e sociedade tem há muito sido enfatizada por pesquisadores em ensino de ciências,ênfase que foi incorporadaà proposta da Base Nacional Curricular Comum que vem sendo elaborada pelo Ministério da Educação. Palavras-chave: Lasers; História do Laser; Física na Guerra Fria.Lasers definitely transformed science and the society in which we live. Thus, they no doubt deserve space in physics classrooms. This article presents a brief historical and conceptual discussion on the invention of masers and lasers that may be used in physics classrooms of secondary schools and allows to discuss the working principle of masers and lasers, key concepts such as coherence and monochromaticity, as well as aspects of the dynamics between science, technology and society in the 20th century, in especial the impact of the two major World Wars and the Cold War on Physics. It also presents some of the main factor that led to the invention of masers in the United States and the Soviet Union, almost simultaneously, and that fostered the development of lasers in the major powers of the Cold War and Brazil in the 1960s. Keywords: Lasers; History of Lasers; Physics in Cold War. IntroduçãoApoloé uma das divindades mais complexas e versáteis do panteão grego-romano. Ele era considerado o Deus da luz, conhecimento, medicina e cura, música, artes e mais. A luz Laser, de forma semelhante, * Este artigo foi escrito com base na tese de doutorado de Climério P. da Silva Neto, sobre a história do laser na União Soviética, que contou com apoio financeiro da CAPES, do American Institute of Physics e da University of British Columbia. † Endereço de correspondência: climerio.silva@ufob.edu.br.revelou-se uma ferramenta extremamente versátil, frequentemente chamada de "a luz de mil funções", ou de "uma solução em busca de problemas". Desta forma, o paralelo entre laser e Apolo nãoé restrito ao fato de Ele ter sido considerado o Deus da luz. Lasers têm desempenhado muitas das funções que eram atribuídas ao Apolo pelos gregos. Eles ...

Moldando a luz: a física por trás dos feixes ópticos

“…Nas seções seguintes, abordar-se-á os quatros primeiros feixes citados. As soluções que dão origem ao feixes Gaussiano, Hermite-Gauss e Laguerre-Gauss surgem da equação paraxial de Helmholtz, equando que os feixes Bessel, Elíptico e parabólico são soluções exatas da Equação (6).…”

“…Observando que existem bons trabalhos publicados escritos em língua portuguesa sobre o processo histórico do laser e aplicações na área de astronomia/física e em outras áreas como: saúde e educação [6,7] mas existem poucos trabalhos dando o ênfase a natureza física dos feixes, este trabalhos propõe fazer uma revisão dos principais tipos de feixes ópticos e descrever seu formalismo matemático e aplicações. Este artigo é, portanto, dirigido aos interessados em uma compreensão mais aprofundada sobre feixes de luz.…”

Efeitos da fotobiomodulação (laser de baixa intensidade) na cicatrização de feridas: revisão integrativa

“…Atualmente a fotobiomodulação (FBM) é utilizada para acelerar o processo cicatricial e em diversas aplicações médicas, promovendo melhorias na qualidade de vida dos pacientes e otimizando o tratamento (Silva Neto et al, 2017;Gomes & Schapochnick, 2017;Chung et al, 2012). É importante alternativa no tratamento de processos cicatriciais, pois possuem ações anti-inflamatórias, analgésicas e de cicatrização.…”

“…É importante alternativa no tratamento de processos cicatriciais, pois possuem ações anti-inflamatórias, analgésicas e de cicatrização. Além disso, não causam efeitos colaterais como aqueles induzidos por alguns fármacos (por exemplo, os corticoides), evidenciando uma melhora do prognóstico do paciente (Silva Neto et al, 2017;Chamusca et al 2012).…”

Partículas micro e submicrométricas luminescentes de alumina dopadas com íons cromo: síntese por pirólise de aerossol, estudo estrutural e espectroscópico para aplicação em fotônica

“…Os fótons que se movem ao longo do eixo do cristal, perpendicular aos espelhos paralelos, são refletidos várias vezes, estimulando outras emissões rapidamente, até que o feixe de fótons tenha intensidade suficiente para emergir através do espelho parcialmente refletivo, dando origem a um feixe monocromático, coerente e colimado, resultado da amplificação da luz por emissão estimulada, em outras palavras a emissão laser [43,44]. Desde a construção do primeiro laser, muitos outros meios ativos foram estudados produzindo vários outros lasers que desempenham funções importantes, como em medicina (diagnóstico, cirurgias, tratamentos e terapias), na indústria em corte de precisão e medições a laser, leitores a laser, como também no desenvolvimento rápido da telecomunicação, revolucionando a sociedade moderna, com base na fotônica [43,45].…”