Luz coherente láser 
 

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Física

Nueva fuente de luz coherente



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A través de una serie de cálculos teóricos y de simulaciones experimentales, los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) y del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) generaron una onda de choque mecánica dentro de un material dieléctrico cristalino, en este caso sal de cocina. Se podría esperar ver sólo fotones incoherentes y chispas del cristal impactado. Pero lo que descubrieron fue mucho más que eso. Se vio surgir del cristal luz coherente, débil aunque posible de medir. Las frecuencias de emisión son determinadas por la velocidad de la onda de choque y las características de la red cristalina.

El equipo encontró que esa luz coherente medible que surge del cristal puede observarse en el rango de 1 a 100 terahercios.

"Según nuestro conocimiento, no se ha visto nunca antes luz coherente producida por ondas de choque que se propagan a través de cristales, porque un cristal impactado no es una fuente obvia para buscar radiación de este tipo", explica Reed. "La luz y la radiación estaban en una porción del espectro electromagnético que no es normalmente observada en este tipo de experimentos".

La luz coherente es una radiación de ancho de banda muy estrecho. Resulta útil para la interferometría (la medición de dos o más ondas que viajan juntas en el mismo tiempo y espacio, tal como las ondas ópticas y de choque) y normalmente está asociada con los láseres.

Luz coherente láser
La figura muestra la emisión de luz coherente en los 22 THz de una simulación de dinámica molecular de cloruro de sodio. (Foto: LLNL )
La invención del láser en 1958 como una fuente de luz coherente permitió una amplia gama de aplicaciones que incluyen las tecnologías médicas y de producción de energía. Sin embargo, producir luz coherente por otros medios con una fuente diferente del láser, puede servir como herramienta para comprender mejor las ondas de choque, proporcionando información específica sobre la velocidad de choque y el grado cristalino.

En los experimentos informáticos, los investigadores observaron la luz generada por un material polarizado sometido a una onda de choque, realizando las simulaciones de la dinámica molecular de las ondas que se propagan a través del material cristalino usado. Las simulaciones resolvieron las ecuaciones clásicas del movimiento para los átomos que están sujetos a la interacción, los efectos térmicos y la deformación de la red cristalina. Las simulaciones intensivas fueron posibles utilizando la potentísima computadora paralela Thunder del LLNL.



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