arduino-tutorial

16 – Mòdul làser

Objectiu

En aquest experiment, aprendrem a utilitzar el mòdul làser.

Material

Imatge	Descripció
	Arduino Uno o equivalent.
	Cables de connexió
	Un mòdul laser KY-008

Descripció

El mòdul transmissor làser, 650 nm (roig), emet un feix xicotet i intens. Encara que aquest mòdul és segur per al seu projecte, no mire directament al raig.

Advertiment: aquest làser de classe 3B pot causar lesions oculars, evite expossar-se al raig.

Especificacions:

• Voltatge de funcionament: 5 V
• Longitud d’ona: 650 nm Color de la llum: roja
• Grandària: 27 x 15 mm
• Tipus: Classe 3B

Què és i cóm funciona un làser

Els components del làser

Un làser té tres parts bàsiques:

1. Una càrrega d’àtoms (un sòlid, líquid o gas) amb electrons a estimular al voltant del nucli, com hem vist. Això es coneix com el medi làser o, a vegades, el mitjà d’amplificació o «guany» (perquè “guany” és una altra manera de referir-se a l’amplificació).
2. Una cosa amb la qual estimular els àtoms, com un tub de flaix (com el llum de flaix de xenó en una càmera) o un altre làser. Això es denomina sistema de bombeig.
3. Una cavitat òptica o ressonador.

Cóm funciona un làser

1. Un subministrament elèctric fa que una font d’alimentació lluminosa s’encenga i apague intermitentment.
2. Cada vegada que la llum parpelleja, «bomba» energia al medi làser. Els flaixos fan que s’injecte energia en el cristall de robí en forma de fotons.
3. Els àtoms en el medi absorbeixen aquesta energia en un procés anomenat absorció. Els àtoms absorbeixen energia quan els seus electrons salten a un nivell d’energia més alt (cercles amb creu), com hem vist anteriorment. Després d’uns pocs mil·lisegons, els electrons tornen al seu nivell d’energia original (estat fonamental) emetent un fotó de llum (fletxes ondulades). Això es diu emissió espontània.
4. Els fotons emesos pels àtoms s’acosten i allunyen dins del cristall de robí, viatjant a la velocitat de la llum.
5. En alguns moments, un d’aquests fotons estimula un àtom ja excitat. Quan això succeeix, l’àtom excitat emet un fotó i recuperem també el nostre fotó original. Això es diu emissió estimulada. En aqueix moment, un fotó de llum ha produït dos fotons de llum, així que aquesta s’ha amplificat (augmentat en força). En altres paraules, l’«amplificació de llum» (un augment en la quantitat de llum) ha sigut causada per «emissió estimulada de radiació». D’ací el nom “làser” (acrònim anglès de Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation «amplificació de llum per emissió estimulada de radiació»).
6. Un espill en un extrem del tub làser manté els fotons rebotant cap avant i cap endarrere dins del cristall.
7. Un espill parcial en l’altre extrem del tub fa rebotar alguns fotons en el cristall, però deixa escapar a alguns.
8. Els fotons que escapen formen un feix molt concentrat llum làser molt potent, que és el que s’usa, per exemple, per a tallar un tub metàl·lic.

Però tots aquests processos i components estan dins del xicotet encapsulat del mòdul, per tant l’única cosa que nosaltres veurem serà el raig de llum.

Muntatge

En primer lloc farem que el làser s’encenga i s’apague alternativament, després un nou codi ens permetrà variar la intensitat del làser.

Programació

Aquí teniu dos programes molt senzills per provar aquest sensor, que podeu descarregar aquí: ARD_16a.ino, ARD_16b.ino

Codi: ARD_16a

void setup ()
{
    pinMode (_9_, OUTPUT); // defineix el pin _9_ com eixida digital
}

void loop ()
{
    digitalWrite (_9_, HIGH); // _activa el laser_
    delay (1000); // _espera 1 seg_
    digitalWrite (_9_, LOW); // _apaga el laser_
    delay (1000); // _espera 1 seg_
}

Codi: ARD_16b

int laser = 0; //defineix la variable laser

void setup()
{
    pinMode(9,OUTPUT); //configura el pin 9 com eixida
}

void loop()
{
    for (laser = 0; laser <= 255; laser += 1)
    {
        analogWrite(9,laser); //escriu en el pin 9 el valor de laser
        delay(5); //espera 5 mil·lisegons
    }
    for (laser = 255; laser >= 0; laser -= 1)
    {
        analogWrite(9,laser);
        delay(5);
    }
}

Conclusió

• Sabem com funciona un làser i com està construït
• Hem conegut el mòdul làser (KY-008)
• Veiem que podem regular la intensitat del raig

Veure també

• Index
• README

This site is open source. Improve this page.