Diferencia entre la luz ordinaria y la luz láser

Diferencia Principal - Luz Ordinaria vs Luz Láser

Tanto la luz ordinaria como la luz láser son ondas electromagnéticas. Por lo tanto, ambos viajan con la velocidad de la luz en el vacío. Sin embargo, la luz láser tiene propiedades muy importantes y únicas que no se pueden ver en la naturaleza.. La luz ordinaria es divergente e incoherente, mientras que la luz láser es altamente direccional y coherente. La luz ordinaria es una mezcla de ondas electromagnéticas que tienen diferentes longitudes de onda.. LLa luz de aser, en la mano, es monocromática.. Este es el principal diferencia Entre luz ordinaria y luz láser. Este artículo se centra en las diferencias entre la luz ordinaria y la luz láser..

Que es la Luz Ordinaria

Las fuentes de luz ordinarias más útiles son la luz solar, las bombillas fluorescentes y las incandescentes (bombillas de filamento de tungsteno)..

Según las teorías, cualquier objeto con una temperatura mayor que el cero absoluto (0K) emite radiación electromagnética. Este es el concepto básico utilizado en las bombillas incandescentes. Una bombilla incandescente tiene un filamento de tungsteno. Cuando se enciende la bombilla, la diferencia de potencial aplicada hace que los electrones se aceleren. Pero estos electrones chocan con núcleos atómicos en distancias más cortas, ya que el tungsteno tiene una alta resistencia eléctrica. Como resultado de las colisiones electrónicas atómicas, el impulso de los electrones cambia, transfiriendo parte de su energía a los núcleos atómicos. Por lo tanto, el filamento de tungsteno se calienta. El filamento calentado actúa como un cuerpo negro y emite ondas electromagnéticas que cubren una amplia gama de frecuencias. Emite microondas, IR, ondas visibles, etc. Solo nos sirve la parte visible de su espectro..

El sol es un cuerpo negro supercaliente. Por lo tanto, emite una enorme cantidad de energía en forma de ondas electromagnéticas, que cubren una amplia gama de frecuencias desde las ondas de radio hasta los rayos gamma. Además, cualquier cuerpo caliente emite radiación, incluidas las ondas de luz. La longitud de onda correspondiente a la intensidad más alta de un cuerpo negro a una temperatura dada está dada por la ley de desplazamiento de Wien. De acuerdo con la ley de desplazamiento de Wien, la longitud de onda correspondiente a la intensidad más alta disminuye a medida que aumenta la temperatura. A la temperatura ambiente, la longitud de onda correspondiente a la intensidad más alta de un objeto cae en la región IR. Sin embargo, la longitud de onda correspondiente a la intensidad más alta se puede ajustar aumentando la temperatura del cuerpo. Pero, no podemos detener la emisión de ondas electromagnéticas que tienen otras frecuencias. Por lo tanto, tales ondas no son monocromáticas.

Normalmente, todas las fuentes de luz ordinarias son divergentes. En otras palabras, las fuentes de luz ordinarias emiten ondas electromagnéticas a todas las direcciones al azar. Tampoco hay relación entre las fases de los fotones emitidos. Por lo tanto, son fuentes de luz incoherentes..

En general, las ondas emitidas por fuentes de luz comunes son policromáticas (ondas que tienen muchas longitudes de onda).

¿Qué es la luz láser?

El término "LÁSER" es un acrónimo de Light UNAmplificación por el Stimulado mimisión de Radiación.

En general, la mayoría de los átomos en un medio material permanecen en sus estados fundamentales, ya que los estados fundamentales son los estados más estables. Sin embargo, existe un pequeño porcentaje de los átomos en estados de energía excitados o superiores. El porcentaje de átomos que existen en estados de mayor energía depende de la temperatura. A mayor temperatura, mayor es el número de átomos en un nivel de energía excitado dado. Los estados excitados son muy inestables. Entonces, las vidas de los estados excitados son muy cortas. Por lo tanto, los átomos excitados se des-excitan a sus estados fundamentales liberando inmediatamente su exceso de energía como fotones. Estas transiciones son probabilísticas y no necesitan ningún estímulo desde el exterior. Nadie puede decir cuándo un átomo o molécula excitada dada va a desexcitar. La fase de los fotones emitidos es aleatoria, ya que el proceso de transición también es aleatorio. Simplemente, la emisión es espontánea, y los fotones emitidos cuando ocurren transiciones están fuera de fase (incoherentes).

Sin embargo, algunos materiales tienen estados de energía más altos con tiempos de vida más altos (tales estados de energía se conocen como estados metaestables). Por lo tanto, un átomo o molécula promovida a un estado metaestable no regresa a su estado fundamental inmediatamente. Los átomos o las moléculas pueden ser bombeados a sus estados metaestables mediante el suministro de energía desde el exterior. Una vez bombeados a un estado metaestable, existen durante mucho tiempo sin volver al suelo. Entonces, el porcentaje de los átomos que existen en el estado metaestable puede incrementarse en gran medida bombeando más y más átomos o moléculas al estado metaestable desde el estado fundamental. Esta situación es completamente opuesta a la situación normal. Por lo tanto, esta situación se llama inversión de la población..  

Sin embargo, un fotón incidente puede estimular a un átomo que existe en un estado metaestable para que se desexcite. Durante la transición, se emite un nuevo fotón. Si la energía del fotón entrante es exactamente igual a la diferencia de energía entre el estado metaestable y el estado fundamental, la fase, la dirección, la energía y la frecuencia de la nueva foto serán idénticas a las del fotón incidente. Si el medio material está en el estado de inversión de la población, el nuevo fotón estimulará otro átomo excitado. Eventualmente, el proceso se convertirá en una reacción en cadena que emitirá una inundación de fotones idénticos. Son coherentes (en fase), monocromáticas (un solo color) y direccionales (viajan en la misma dirección). Esta es la acción básica del láser..

Las propiedades únicas de la luz láser, como la coherencia, la direccionalidad y el rango de frecuencia estrecho son las ventajas clave utilizadas en las aplicaciones de láser. Según el tipo de medio láser, existen varios tipos de láser, a saber, láser de estado sólido, láser de gas, láser de colorante y láser de semiconductores..

Hoy en día, los láseres se utilizan en muchas aplicaciones diferentes, mientras que se están desarrollando más aplicaciones nuevas..

Diferencia entre la luz ordinaria y la luz láser

Naturaleza de la emisión:

Luz ordinaria Es una emisión espontánea..

Luz laser es una emisión estimulada.

Coherencia:

Luz ordinaria es incoherente. (Los fotones emitidos por una fuente de luz ordinaria están fuera de fase).

Luz laser es coherente (Los fotones emitidos por una fuente de luz láser están en fase).

Direccionalidad

Luz ordinaria es divergente.

Luz laser es altamente direccional.

Monocromático / Policromático:

Luz ordinaria es policromatico Cubre una amplia gama de frecuencias. (Una mezcla de ondas que tienen diferentes frecuencias).

Luz laser es monocromático (Cubre un rango de frecuencias muy estrecho.)

Aplicaciones:

Luz ordinaria Se utiliza en la iluminación de un área pequeña. (Donde la divergencia de las fuentes de luz es muy importante).

Luz laser se utiliza en cirugía ocular, eliminación de tatuajes, máquinas de corte de metal, reproductores de CD, en reactores de fusión nuclear, impresión láser, lectores de códigos de barras, enfriamiento por láser, holografía, comunicación por fibra óptica, etc..

Enfoque:

Luz ordinaria no se puede enfocar a un punto afilado ya que la luz ordinaria es divergente.

Luz laser Se puede enfocar a un punto muy agudo ya que la luz láser es altamente direccional.