Óptica Moderna Fundamentos e aplicações - Fotonica.ifsc.usp.br ...

Interação luz-matéria: tratamento semi-clássico<br />
Interação luz-matéria:<br />
tratamento semi-clássico<br />
S. C. Zilio Óptica Moderna – Fundamentos e Aplicações<br />
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10.1 Introdução<br />
O laser é uma fonte especial de luz, coerente e colimada, que<br />
permite um grande número de aplicações práticas. Dentre estas, destacamse<br />
aquelas que envolvem a interação da radiação com a matéria, como por<br />
exemplo, a caracterização, processamento e ablação de materiais, além de<br />
outras aplicações importantes nas áreas de comunicações e medicina.<br />
Quase toda a luz que vemos no dia-a-dia, seja ela de lâmpadas<br />
incandescentes e fluorescentes, ou até mesmo dos nossos aparelhos de<br />
televisão, é gerada espontaneamente quando átomos ou moléculas se<br />
livram de excesso de energia neles depositados emitindo luz. Este tipo de<br />
luz ordinária é liberado por mudanças de energia dos níveis atômicos ou<br />
moleculares, que ocorrem sem qualquer intervenção externa. Entretanto,<br />
existe um segundo tipo de luz que ocorre quando um átomo ou molécula<br />
retém o excesso de energia até ser estimulado a emiti-lo na forma de luz.<br />
Os lasers são capazes de produzir e amplificar esta forma de luz<br />
estimulada, de forma a produzir feixes intensos e focalizados. A palavra<br />
laser foi cunhada como um anagrama de Light Amplification by<br />
Stimulated Emission of Radiation (amplificação da luz pela emissão<br />
estimulada de energia). A natureza especial deste tipo de radiação<br />
eletromagnética tornou a tecnologia laser uma ferramenta vital em quase<br />
todos os aspectos da vida diária, incluindo comunicações, diversão,<br />
fabricação, e medicina.<br />
Albert Einstein foi quem deu o passo inicial no desenvolvimento<br />
do laser ao estabelecer a existência destes dois tipos de emissão num<br />
artigo publicado em 1917. Por muitos anos, os físicos pensaram que a