Máser

Un máser (do inglés maser) é un amplificador de microondas para a emisión estimulada de radiación, un amplificador similar a un láser pero que funciona na rexión de microondas do espectro electromagnético e serve para recibir sinais moi débiles. Os máseres úsanse na tecnoloxía (en particular, nas comunicacións espaciais), na investigación física e tamén como xeradores cuánticos de frecuencia estándar.

Primeiro prototipo de máser de amoníaco fronte ao seu inventor Charles H. Townes. A boquilla de amoníaco está á esquerda na caixa, as catro varillas de latón no centro son o selector de estado cuadrupolo e a cavidade resoante está á dereita. As microondas de 24 GHz saen pola guía de ondas vertical que Townes está a axustar. Na parte inferior están as bombas de baleiro.

Termo

Máser de hidróxeno.

A palabra deriva do acrónimo inglés MASER para Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Na Unión Soviética foi proposto simultaneamente, pero o termo en todas as linguas provén do inglés. En ruso foi transcrito como mа́зер.

Os máseres modernos poden deseñarse para xerar ondas electromagnéticas non só en frecuencias de microondas senón tamén en frecuencias de radio e infravermellos. Por este motivo, Charles Townes suxeriu substituír "microondas" pola palabra "molecular" como primeira palabra no acrónimo (sería Molecular Amplification by Stimulated Emission of Radiation).

Fondo

O seu funcionamento baséase no fenómeno de emisión estimulada de radiación, enunciado por Albert Einstein en 1916. Na Universidade de Columbia, Estados Unidos, Charles Hard Townes propuxo a súa existencia en 1953, ao mesmo tempo que Nikolai Basov e Aleksandr Prokhorov na URSS. O primeiro foi construído en 1954. En 1964, Prokhorov, Basov e Townes foron galardoados co Premio Nobel de Física "polos traballos fundamentais no campo da electrónica cuántica, que levaron á creación de osciladores e amplificadores baseados no principio láser-máser".

Funcionamento

Esquema, en castelán, dun máser de hidróxeno.

Cando unha molécula ou átomo está nun estado enerxético axeitado e pasa preto dunha onda electromagnética, isto pode inducilos a emitir enerxía en forma doutra radiación electromagnética coa mesma lonxitude de onda que reforza a onda que pasa e desencadea unha fervenza de fenómenos que levan a aumentar moito a intensidade do impulso orixinal.

Na natureza

Inicialmente, despois da invención, críase que o máser era unha creación puramente humana, pero máis tarde os astrónomos descubriron que algúns obxectos astronómicos funcionan como máseres. Nas enormes nubes de gas, de miles de millóns de quilómetros de tamaño, xorden as condicións para a xeración e a radiación cósmica serve como fonte de bombeo. Nalgunhas nubes de materia interestelar excitadas pola radiación das estrelas próximas, ocorre o mesmo fenómeno, que leva á formación dun intenso feixe de radiación cunha lonxitude de onda ben definida. Esta emisión de radiación dos máseres astrofísicos denomínase a miúdo como "emisión superradiante" para distinguila dos máseres de laboratorio.

Os máseres extremadamente poderosos, asociados con núcleos galácticos activos, coñécense como megamáseres, e son até un millón de veces máis poderosos que os máseres estelares.

Aplicacións

Os máseres úsanse como dispositivo de temporización nos reloxos atómicos e como amplificadores de microondas de ruído extremadamente baixo en radiotelescopios e estacións terrestres de comunicación de naves espaciais no espazo profundo.

Véxase tamén

Outros artigos

• Láser

---

Este artigo sobre física é, polo de agora, só un bosquexo. Traballa nel para axudar a contribuír a que a Galipedia mellore e medre.  Existen igualmente outros artigos relacionados con este tema nos que tamén podes contribuír.

---