Tienda de punteros laser
En los últimos 20 años, lasers verdes se han reducido de equipo de laboratorio del tamaño de la tabla de herramientas de presentación de bolsillo portátiles (no mencionar juguetes de gato). Pero hacer punteros láser hogar puede haber llegado a un costo. Un nuevo estudio del Instituto Nacional de estándares y tecnología informa que algunos punteros láser barato pueden emitir más de 10 veces más luz infrarroja invisible como la luz verde brillante, haciéndolos más propensos a las mascotas y los niños ciegos.
"Es un grave problema," dijo el físico NIST Charles Clark, un coautor del estudio. "Si verde entra en el ojo, usted va probablemente intermitente porque se puede ver el verde. Pero con el infrarrojo, no parpadeas. La primera indicación que usted tiene que infrarrojo está llegando es que empiezas a perder su visión. "
Cuando punteros láser verde primero golpeen el mercado en la década de 1990, establecería sobre $400. Estos días, vayan tan bajo como $7,75 en Amazon. El puntero media hace que su haz luminoso de luz en tres pasos, cada uno de ellos fue un punto culminante en el desarrollo de láser cuando primero salió. "Es como una pequeña lección de física cuántica en sí mismo", dijo Clark.
El truco está en convertir dos fotones de luz infrarroja de onda larga, tienda de punteros laser bajo consumo de energía de un fotón de onda corta, alta energía luz verde en un proceso conocido como duplicación de la frecuencia. En primer lugar, dos pilas de combustible en un láser de diodo, similar a un puntero de láser rojo estándar, que emite luz infrarroja en una longitud de onda de 808 nanómetros. Esa luz es canalizada en un cristal de un material llamado neodymium-dopado itrio ortovanadato, que es común para láser de laboratorio. Electrones del cristal responden por conseguir excitado y emite luz infrarroja en 1064 nanómetros, que pasa por un segundo cristal de fosfato del titanilo del potasio. Ese cristal combina dos fotones infrarrojos en un fotón con la mitad la longitud de onda y doble de la energía, la familiar luz verde de 532 nanómetros.
El puntero láser verde estándar incluye también un escudo para evitar que cualquiera de la luz infrarroja de escapar. laser azul violeta Pero en el puntero que Clark y sus colegas examinaron, faltaba completamente el escudo. Incluso había un titular que debe ser un escudo.
"Eso fue una elección de diseño," dijo el físico NIST Edward Hagley, un coautor del estudio. "Lo ocurrido es, si uno de los proveedores decide deshacerse del filtro y guardar 50 centavos, puede reducir un poco el precio y unidad de todo el mundo fuera del negocio. Entonces todo el mundo tiene que hacer lo mismo."
Hagley notó el problema cuando él compró tres apuntadores de $15 en diciembre pasado como regalos de Navidad para sus suegros. Cada puntero pretendía emitir 10 milivatios de potencia, pero uno de ellos brillaba con un haz verde mucho más dévil. No sólo fue el dim puntero faltando su escudo infrarrojo, también resultó emiten 20 milivatios de luz infrarroja invisible durante uso normal. El infrarrojo extra es probablemente debido a una desalineación entre el láser de diodo y los cristales, haciendo menos eficiente la conversión del infrarrojo a luz verde.
La potencia total no es mucho, sobre una milésima parte de la salida de una lámpara típica, señaló Hagley. El peligro es que la luz láser es un rayo concentrado de una sola longitud de onda de la luz, lo que significa 20 milliwats es suficiente para quemar un agujero en la retina antes de que parpadee.
"Es un peligro muy grande", dijo Hagley. "Con estos punteros láser no piensan son seguros simplemente porque ellos no son salida de mucho verde. Sé que mis hijos les quedaría justo en sus ojos. Y eso sería malo.
Así que antes de permitir su gato perseguir un haz del puntero láser a través del suelo, los autores sugieren una prueba de bricolaje para ver cuánta luz infrarroja el láser se apaga. Mayoría de las cámaras digitales o teléfonos con cámara son sensibles sólo a la luz visible, pero webcams puede tomar imágenes de luz bien en la porción infrarroja del espectro (o puede ser fácilmente modificado para hacerlo). Los autores sugieren que cortar unas muescas en dos tazas de papel, uno para estabilizar el láser y el otro para sostener verticalmente un CD. El CD actúa como una rejilla de difracción, que se extiende la luz laser hacia fuera a través de todas sus longitudes de onda.
Coloque un pedazo de papel con un agujero en ella entre el láser y el CD y apuntar el láser a través del orificio. La luz es reflejada fuera del CD y en el papel, donde puede ser fotografiado por la cámara digital o la webcam. Comparando las imágenes revela cuánto luz invisible que produce el láser.
Los autores enfatizan que se debe tomar siempre las precauciones de seguridad estándar al hacer experimentos con láser: no se ven en una fuente de láser directa y reflejada y difractada; Mantenga sus ojos bien sobre el nivel del láser; Use gafas de seguridad. Las precauciones están descritas en detalle en el documento NIST.
