¿Por qué es peligroso un láser de 1mW?

Question

En nuestro laboratorio de Física tenemos un láser de neón de helio de 1 milivatio (0,001W). A pesar de la baja potencia, se nos advirtió que ni siquiera miráramos los reflejos del rayo, ya que podría causar daños permanentes en los ojos: ¿por qué es peligroso un nivel de potencia tan bajo? Yo tengo un LED de 3W al que puedo mirar directamente y que es más de 3.000 veces más potente.

Answer 1

Estimado Thomas, el diámetro de los haces de estos láseres de HeNe está entre 0,5 y 1 milímetro, por lo que la potencia 1 mW viene a $10^{-6}$ metros cuadrados más o menos. La relación entre la potencia y el área es $10^{-3}/10^{-6} = 10^{+3}$ Vatios por metro cuadrado.

Por otro lado, cuando se observa un LED de 3W desde la distancia de 0,1 metros, la potencia de 3 W se divide en $4\pi R^2 = 0.13$ metros cuadrados, por lo que la potencia por unidad de superficie es de 3/0,13 = 23 vatios por metro cuadrado. En ambos casos, el ojo reenfocará el haz de luz, por lo que la potencia por unidad de superficie de la retina será en realidad mucho mayor en ambos casos.

Según esta estimación, el láser tiene una potencia por unidad de superficie 40 veces mayor que la bombilla LED. Por supuesto, es pequeño, así que sólo quemará un pequeño punto de la retina, pero eso ya es un problema bastante grave ;-)

Answer 2

Por lo que sé, hay que preocuparse de la cantidad de energía que se deposita por superficie. Y el área del "punto caliente" del láser puede ser muy pequeña. Así que la energía depositada es suficiente para matar las células de la retina.

En realidad, hay toda una artículo en Wikipedia sobre ello.

Answer 3

Lo más probable es que el láser no sea peligroso en absoluto cuando se utiliza normalmente porque es de muy baja potencia y está dentro de la parte visible del espectro. La idea es que sea una potencia lo suficientemente baja como para que su reflejo de parpadeo protegerá su ojo antes de que se produzca cualquier daño.

La peligrosidad de una determinada fuente láser depende de su potencia, densidad de potencia y longitud de onda, ya que éstas determinan qué parte del ojo se dañará, con qué rapidez y si se parpadeará. El artículo de Wikipedia sobre Seguridad láser ofrece un resumen bastante completo del asunto.

Como otros han escrito, la principal razón por la que los láseres son peligrosos en general es porque pueden concentrar una gran cantidad de energía en un área pequeña. Lo más probable es que la escuela quiera inculcar un sentido de respeto por los láseres e inspirar buenos hábitos de funcionamiento (ambos objetivos admirables), aunque en este caso probablemente estén exagerando el peligro.

Fuente: Tengo que hacer un curso de seguridad láser cada año por mi trabajo. Trabajo con láseres todos los días.

Answer 4

Porque la luz del láser está colimada. Esto significa que tiene toda esta energía concentrada en un pequeño punto. La mayor potencia de una fuente de luz no colimada se reparte espacialmente y la cantidad efectiva de energía que llega a su retina por tiempo es mucho menor.

Answer 5

Si alguna vez ha observado un rayo láser expandido y proyectado en una pantalla, habrá notado que tiene un aspecto moteado. Una mancha del haz rojo de HeNe después de pasar por una lente divergente no es una iluminación uniforme. Esas manchas son pequeñas regiones con una irradiación mucho mayor. Si ese rayo entra directamente en el ojo, donde la lente enfoca la luz, algunas células de la retina pueden sufrir un zapping. Si se introduce un rayo láser, incluso de baja potencia, directamente en el ojo con una repetición considerable, se pueden acumular daños en la retina.

Por supuesto, ahora esto se ve agravado por los láseres verdes de potencia considerablemente mayor que los cabezas de chorlito utilizan para jugar como sables de luz de Starwars o, peor aún, para destellar a los aviones. Estos son sólo para apuntar al cielo, donde se refleja en la capa de sodio y permite señalar las estrellas, etc.