Amplificación Láser y Matemáticas Básicas: Una guía pedagógica

• Vicente Aboites ^[1]
  1. [1] Centro de Investigaciones en Óptica

     Centro de Investigaciones en Óptica

     México

     
• Localización: Latin-American Journal of Physics Education, ISSN-e 1870-9095, Vol. 11, Nº. 3, 2017
• Idioma: español
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• Resumen
  • español

    Se presenta el material empleado en un curso de Calculo Diferencial e Integral de nivel medio superior o primer semestre universitario, para discutir el proceso de amplificación en un láser. Esta es una guía pedagógica que pretende auxiliar a profesores de matemáticas proporcionándoles un ejemplo de indiscutible relevancia científica-tecnológica. A pesar de que el láser fue descubierto hace más de medio siglo es notable la ausencia de material pedagógico sobre este tema útil desde nivel medio superior. Esto es más incomprensible considerando que los alumnos que han llevado un buen curso de Cálculo a este nivel pueden, sin problema y con el apoyo de su maestro, realizar el análisis aquí mostrado. Se analiza el proceso de amplificación con saturación y umbral. Se enfatiza la importancia del análisis físico de las expresiones matemáticas. Finalmente se calcula a partir de resultados experimentales previamente reportados el coeficiente de ganancia de pequeña señal de un láser de nitrógeno.

  • English

    The material used in a High School level Differential and Integral Calculus course, or first semester university level course, is applied to discuss the process of amplification in a laser. This is a pedagogical guide that may help mathematics teachers providing them an example of great scientific-technological relevance. Even though the laser was discovered more than half a century ago is remarkable the absence of pedagogical resources on this subject useful at high school level. This is even more significant considering that any student who has studied a serious Calculus course at this level can, without a problem and with the assistance of his teacher, carry out the analysis here presented. The amplification process in a laser media with saturation and threshold is studied. The physical interpretation of mathematical expression is emphasized. Finally based on previously reported experimental results the small signal gain of a nitrogen laser is obtained.