Máser

Un máser es un amplificador de microondas por la emisión estimulada de radiación, un amplificador similar al láser pero que opera en la región de microondas del espectro electromagnético y sirve para recibir señales muy débiles. La palabra deriva del acrónimo en inglés MASER, por Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation.

Maser de hidrógeno.
Esquema de un máser de hidrógeno.

Su funcionamiento está basado en el fenómeno de emisión estimulada de radiación, enunciado por Albert Einstein en 1916. En la Universidad de Columbia, Estados Unidos, Charles Hard Townes propuso en 1953 su existencia, al mismo tiempo que Nikolái Básov y Aleksandr Prójorov en la Unión Soviética. En 1954 se construyó el primero.

Cuando una molécula o un átomo se hallan en un estado energético adecuado y pasan cerca de una onda electromagnética, ésta puede inducirles a emitir energía en forma de otra radiación electromagnética con la misma longitud de onda que refuerza la onda de paso y desencadena una cascada de fenómenos que llevan a aumentar mucho la intensidad del impulso original. En algunas nubes de materia interestelar excitada por la radiación de estrellas cercanas se produce el mismo fenómeno, que conduce a la formación de un intenso haz de radiación con longitud de onda bien definida. A esta emisión de radiación de los máseres astrofísicos con frecuencia se denomina "emisión superradiante" para distinguirla de los máseres de laboratorio.[1][2]

Los máseres extremadamente potentes, asociados con núcleos galácticos activos, se conocen como megamáseres y son hasta un millón de veces más poderosos que los máseres estelares.

Los máseres se utilizan como el dispositivo de cronometraje en los relojes atómicos, y como amplificadores de microondas de ruido extremadamente bajo en radiotelescopios y estaciones terrestres de comunicación de naves espaciales en el espacio profundo. Los máseres modernos pueden diseñarse para generar ondas electromagnéticas no solo a frecuencias de microondas sino también a frecuencias de radio e infrarrojas. Por esta razón, Charles Townes sugirió reemplazar "microondas" con la palabra "molecular" como la primera palabra en el acrónimo máser.[3]

Referencias
  1. Neufeld, David A .; Melnick, Gary J. (1991). "Excitación de masers de agua milimétrica y submilimétrica en gas astrofísico caliente". Átomos, iones y moléculas: nuevos resultados en astrofísica de línea espectral, Serie de conferencias ASP (ASP: San Francisco). 16: 163. Bibcode : 1991ASPC ... 16..163N (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1991ASPC...16..163N).
  2. Tennyson, Jonathan; et al. (Marzo de 2013). "Evaluación crítica IUPAC de los espectros rotacional- vibracionales del vapor de agua, Parte III: Niveles de energía y números de onda de transición para H216O" (https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2012.10.002). Revista de espectroscopía cuantitativa y transferencia radiativa. 117: 29-58. Bibcode : 2013JQSRT.117 ... 29T (https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2013JQSRT.117...29T). doi : 10.1016/j.jqsrt.2012.10.002 (https://doi.org/10.1016%2Fj.jqsrt.2 012.10.002).
  3. Charles H. Townes - Conferencia Nobel, página 63 (https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1964/townes/lecture/) (en inglés)
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