¿Por qué no se rompe la pantalla de un teléfono Apple cuando se utiliza un puntero láser?

La potencia del puntero láser utilizado a diario es muy pequeña y daña poco la pantalla.

La siguiente es una introducción a los láseres. Los láseres industriales y militares son muy potentes.

Las fuentes de luz comunes emiten luz en todas direcciones. Para que la luz emitida se propague en una dirección, es necesario instalar un determinado dispositivo de condensación de luz en la fuente de luz. Por ejemplo, los faros de los automóviles y los reflectores están equipados con reflectores con función de condensación, de modo que la luz irradiada pueda ser distribuida. recogidos y emitidos en una dirección. El láser emitido por el láser se emite naturalmente en una dirección. La divergencia del haz es extremadamente pequeña, solo alrededor de 0,001 radianes, lo que es casi paralelo. En 1962, los humanos utilizaron láseres para iluminar la luna por primera vez. La distancia entre la Tierra y la Luna era de unos 380.000 kilómetros, pero el punto del láser en la superficie lunar era de menos de dos kilómetros. Si el efecto de concentración de la luz es muy bueno, se disparan haces de reflectores aparentemente paralelos hacia la Luna, y toda la Luna quedará cubierta de acuerdo con el diámetro de su punto. Los astrónomos creen que los extraterrestres pueden estar utilizando láseres intermitentes como una especie de faro cósmico para intentar comunicarse con la Tierra.

Antes de la invención del láser, la lámpara de xenón pulsada de alto voltaje tenía el brillo más alto entre las fuentes de luz artificial, comparable al brillo del sol. El brillo del láser de rubí podía superar el brillo del láser. brillo de la lámpara de xenón en decenas de miles de millones de veces. Como los láseres son extremadamente brillantes, pueden iluminar objetos a largas distancias. El rayo emitido por el láser de rubí produce una iluminación de aproximadamente 0,02 lux (unidad de iluminación) en la luna. El color es rojo brillante y el punto del láser es visible a simple vista. Si se ilumina la Luna con el reflector más potente, la iluminación producida será sólo de aproximadamente una billonésima parte de un lux, lo cual es completamente indetectable para el ojo humano. La razón principal del brillo extremadamente alto de los láseres es la emisión de luz direccional. Una gran cantidad de fotones se concentran y emiten en un espacio muy pequeño y, naturalmente, la densidad de energía es extremadamente alta.

La relación entre el brillo del láser y la luz solar es de millones, y fue creado por el hombre.

El color del láser depende de la longitud de onda del láser, y la longitud de onda depende del material activo que emite el láser, es decir, el material que puede producir láser después de ser estimulado. La estimulación del rubí produce un rayo láser de color rosa intenso, que se utiliza en el campo médico, como por ejemplo para el tratamiento de enfermedades de la piel y cirugía. El argón, reconocido como uno de los gases más nobles, puede producir un rayo láser azul-verde. Tiene muchos usos, como la impresión láser, y es indispensable en la microcirugía ocular. El láser generado por el semiconductor emite luz infrarroja, por lo que es invisible a nuestros ojos, pero su energía es suficiente para "leer" el CD y puede utilizarse para comunicaciones por fibra óptica. Pero algunos láseres pueden ajustar la longitud de onda del láser de salida.

La tecnología de separación por láser se refiere principalmente a la tecnología de corte por láser y la tecnología de perforación por láser. La tecnología de separación por láser enfoca la energía en un espacio pequeño y puede obtener una densidad de potencia de irradiación extremadamente alta de 105~1015W/cm2. Esta energía de alta densidad se utiliza para métodos de procesamiento sin contacto, de alta velocidad y alta precisión. Con una densidad de potencia óptica tan alta, se puede realizar corte y perforación con láser en casi cualquier material. La tecnología de corte por láser es un nuevo método de corte que rompe con el corte mecánico tradicional y el corte con tratamiento térmico. Tiene las características de mayor precisión de corte, menor rugosidad, método de corte más flexible y mayor eficiencia de producción. Como uno de los métodos para procesar agujeros en materiales sólidos, el método de perforación por láser se ha convertido en una tecnología de procesamiento con aplicaciones específicas, utilizada principalmente en las industrias de la aviación, aeroespacial y microelectrónica.

El color de la luz está determinado por la longitud de onda (o frecuencia) de la luz. Ciertas longitudes de onda corresponden a ciertos colores. El rango de distribución de longitud de onda del segmento de luz visible irradiado por el sol es aproximadamente entre 0,76 micras y 0,4 micras, y los colores correspondientes van del rojo al morado, y hay hasta 7 colores, por lo que no se puede decir que la luz del sol sea monocromática. Una fuente de luz que emite luz de un solo color se llama fuente de luz monocromática y emite luz con una sola longitud de onda. Por ejemplo, las lámparas de criptón, las lámparas de helio, las lámparas de neón, las lámparas de hidrógeno, etc. son todas fuentes de luz monocromáticas y solo emiten luz de un determinado color. Aunque la longitud de onda de una fuente de luz monocromática es única, todavía tiene un cierto rango de distribución. Por ejemplo, una lámpara de neón solo emite luz roja y tiene muy buena monocromaticidad. Se conoce como la corona de la monocromaticidad. El rango de distribución de longitud de onda sigue siendo de 0,00001 nanómetros. Por lo tanto, la luz roja emitida por una lámpara de neón todavía contiene docenas de colores rojos. si se identifica cuidadosamente. Se puede observar que cuanto más estrecho sea el rango de distribución de longitudes de onda de la radiación óptica, mejor será la monocromaticidad.

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La salida de luz del láser tiene un rango de distribución de longitud de onda muy estrecho, por lo que el color es extremadamente puro. Tomando como ejemplo un láser de helio-neón que emite luz roja, el rango de distribución de longitud de onda de su luz puede ser tan estrecho como el nivel de μm, que es dos diezmilésimas del rango de distribución de longitud de onda de la luz roja emitida por una lámpara de criptón. Se puede observar que la monocromaticidad de los láseres supera con creces la de cualquier fuente de luz monocromática.

La energía de un fotón se calcula usando E=hv, donde h es la constante de Planck y v es la frecuencia. Se puede observar que cuanto mayor es la frecuencia, mayor es la energía. El rango de frecuencia del láser es de 3,846×10^(14) Hz a 7,895×10^(14) Hz.

El espectro electromagnético se puede dividir a grandes rasgos en:

(1) Ondas de radio: longitudes de onda que van desde unos pocos kilómetros hasta aproximadamente 0,3 metros. Esta es la banda utilizada por la televisión y la radio en general. ondas;

(2) Microondas: longitudes de onda de 0,3 metros a 10^-3 metros, estas ondas se utilizan principalmente en radares u otros sistemas de comunicación;

(3) Infrarrojos. - longitudes de onda desde 10^-3 metros hasta 7,8×10^-7 metros;

(4) Luz visible: esta es una banda extremadamente estrecha que las personas pueden detectar. Longitud de onda de 780-380 nm. La luz es una onda electromagnética que se emite cuando cambia el estado de movimiento de los electrones en átomos o moléculas. Porque es una parte muy pequeña de las ondas electromagnéticas la que podemos sentir y detectar directamente;

(5) Rayos ultravioleta: longitudes de onda de 3 × 10^-7 metros a 6 × 10^-10 metros. Estas ondas se generan mediante un proceso similar a las ondas de luz y, a menudo, se emiten durante descargas eléctricas. Dado que su energía es similar a la energía involucrada en reacciones químicas generales, la luz ultravioleta tiene el efecto químico más fuerte;

(6) Rayos Roentgen (rayos X): esta parte del espectro electromagnético,

Láser

La longitud de onda oscila entre 2×10^-9 metros y 6×10^-12 metros. Los rayos Roentgen (rayos X) se emiten cuando los electrones internos de un átomo eléctrico saltan de un estado energético a otro o cuando los electrones desaceleran en el campo eléctrico del núcleo;

(7) Rayos gamma— —Es una onda electromagnética con una longitud de onda de 10^-10 a 10^-14 metros. Este tipo de onda electromagnética invisible se emite desde el núcleo de un átomo. Este tipo de radiación suele ir acompañada de sustancias radiactivas o reacciones nucleares. Los rayos gamma tienen un gran poder de penetración y son muy destructivos para los seres vivos. Desde este punto de vista, la energía del láser no es muy grande, pero su densidad de energía es muy alta (porque su rango de acción es muy pequeño, generalmente solo un punto), y puede acumular una gran cantidad de energía en un corto período de tiempo. tiempo, por lo que puede usarse como arma.

El láser tiene muchas características: En primer lugar, el láser es monocromático o de única frecuencia. Hay algunos láseres que pueden producir láseres de diferentes frecuencias al mismo tiempo, pero estos láseres están aislados entre sí y se utilizan por separado. En segundo lugar, la luz láser es luz coherente. La característica de la luz coherente es que todas sus ondas de luz están sincronizadas y todo el haz de luz es como un "tren de ondas". En tercer lugar, la luz láser está muy concentrada, lo que significa que tiene que recorrer una gran distancia antes de dispersarse o converger.

Efectos biológicos del láser sobre los tejidos

1. Efecto térmico

2. Efecto fotoquímico

3. y efecto estimulante biológico.

Los efectos de presión y los efectos del campo electromagnético son producidos principalmente por láseres de potencia media y superior. Los efectos fotoquímicos son particularmente importantes cuando se irradian láseres de baja potencia. Los efectos térmicos existen en todas las irradiaciones láser, mientras que la estimulación biológica solo ocurre en. Láseres débiles durante la irradiación.

Protección de seguridad

Longitud de onda del láser y daño ocular: Entre las lesiones causadas por el láser, los ojos son la lesión más grave del cuerpo. Para los láseres con longitudes de onda en la luz visible y la luz infrarroja cercana, el medio refractivo del ojo tiene una baja tasa de absorción y una alta transmitancia, mientras que el medio refractivo tiene una fuerte capacidad de enfoque (es decir, poder de captación de luz). Cuando la luz visible o infrarroja cercana de alta intensidad ingresa al ojo, puede atravesar el medio refractivo del ojo humano y acumular luz en la retina. En este momento, la densidad de energía del láser y la densidad de potencia en la retina aumentan a miles o incluso decenas de miles de veces. Una gran cantidad de energía luminosa se concentra en la retina en un instante, lo que provoca la temperatura de la capa de células fotorreceptoras de la retina. la retina asciende rápidamente, provocando coagulación, degeneración y necrosis de las células fotorreceptoras y perdiendo el efecto fotosensible.

La coagulación y desnaturalización de proteínas causada por el sobrecalentamiento provocado por el láser que se enfoca en las células fotorreceptoras es un daño irreversible. Una vez dañado, provocará ceguera permanente de los ojos.

Las diferentes longitudes de onda del láser tienen diferentes efectos en los globos oculares y sus consecuencias también son diferentes. El daño causado por el láser de infrarrojo lejano en los ojos es causado principalmente por la córnea. Esto se debe a que el láser de esta longitud de onda es absorbido casi por completo por la córnea, por lo que la córnea es la que más daña. Causa principalmente queratitis y conjuntivitis. El paciente siente dolor en los ojos, irritación similar a la de un cuerpo extraño, miedo a la luz, ojos llorosos, ojos inyectados en sangre, disminución de la visión, etc. Cuando se produce un daño por luz infrarroja lejana, se debe cubrir el ojo lesionado para protegerlo, prevenir infecciones y tratarlo sintomáticamente.

El daño causado por el láser ultravioleta en los ojos es principalmente en la córnea y el cristalino. Casi todo el láser ultravioleta de esta banda es absorbido por el cristalino del ojo, mientras que la absorción de medio y largo alcance. El láser pasa principalmente por la córnea, lo que puede provocar opacidad del cristalino y de la córnea. [3]?

Los láseres suelen estar marcados con etiquetas de advertencia láser con números de clase de seguridad: [4]?

Clase I/1: normalmente porque el haz está completamente cerrado, como por ejemplo en un reproductor de CD o DVD.

Clase II/2: Seguro en uso normal. Este tipo de equipos suelen tener una potencia inferior a 1mW, como por ejemplo los punteros láser.

Clase IIIa/3R (Clase IIIa/3R): La potencia suele alcanzar los 5mW. Mirar fijamente este haz durante varios segundos provocará un daño inmediato en la retina.

Clase IIIb/3B: Provoca daño inmediato en los ojos tras la exposición.

Nivel 4 (Clase IV/4): el láser quemará la piel e incluso la luz láser dispersa (por encima de 200 W) puede causar daños a los ojos y la piel. Utilizando el calor de los láseres, se pueden fabricar nuevos tipos de utensilios de cocina.

La situación anterior se refiere a lo que sucede cuando el láser incide directamente en los ojos. Si observa el láser indirectamente, el efecto Tyndall de cualquier láser inferior a 200 W no afectará a los ojos.