Proyecto feria ciencias: Láser de diodo verde quemador casero

⚠ PROYECTO SOLO BAJO SUPERVISIÓN ADULTA EXPERTA EN LÁSERES ⚠

Láser Clase 3B/4 (>5 mW visible). Riesgo: ceguera instantánea, quemaduras, incendio. Requiere: gafas láser 532 nm OD 4+, encerramiento haz, llave seguridad, señalización, plan emergencia. Cumple normativa local (FDA CDRH EE.UU., EN 60825 EU). No apuntar a seres vivos, vehículos, aviones, superficies reflectantes.

Objetivo educativo: demostrar conversión energía lumínica → térmica, óptica diodo, electrónica driver, seguridad láser.

Materiales (versión segura supervisada)

• Puntero verde 532 nm <5 mW (Clase 3R) - NO MODIFICAR
• Medidor potencia láser (LaserBee, Ophir) - imprescindible
• Blanco térmico (cartón negro mate, madera)
• Soporte óptico (banco óptico, riel, postes)
• Objetivo f=50-100 mm (enfocar haz a punto mínimo)
• Termómetro IR / cámara termográfica
• Cronómetro, regla, gafas seguridad láser certificadas
• Cuaderno laboratorio, cámara foto

Experimento seguro: Medir densidad potencia vs distancia

1. Monta láser fijo en banco óptico. Nivelado.
2. Coloca medidor potencia a distancias: 10, 50, 100, 200 cm.
3. Mide potencia (mW) en cada punto. Calcula irradiancia (W/cm²) = Potencia / Área haz (mide diámetro con papel térmico o knife-edge).
4. Con objetivo, enfoca haz a 1 m. Mide diámetro mínimo (waist). Calcula densidad pico.
5. Expón cartón negro a haz enfocado 1, 2, 5, 10 seg. Mide T° max con termómetro IR. Registra umbral carbonización.
6. Grafica: Potencia vs Distancia, Diámetro vs Distancia, T° vs Tiempo exposición.
7. Analiza: divergencia, M², umbral daño materiales, comparación con límites MPE (ANSI Z136).

Extensiones educativas

• Espectrómetro casero (DVD/CD grating) → verificar λ=532 nm, pureza modo.
• Difracción: rendija simple, doble, rejilla → medir λ.
• Velocidad luz: modulador acusto-óptico + osciloscopio (avanzado).
• Comunicación óptica: modula láser con audio, receptor fotodiodo + altavoz.

Reglas de oro seguridad (ANSI Z136.1)

1. Gafas certificadas PUERTAS ADENTRO. Visitantes también.
2. Haz confinado: tubos opacos, terminadores de haz (beam dumps).
3. Nivel ocular: haz por encima/bajo nivel ojos sentado/parado.
4. Interruptor llave + indicador emisión + retardo 3 seg.
5. Cartelería: "LASER RADIATION - AVOID DIRECT EYE EXPOSURE - CLASS 3B/4".
6. Oficial seguridad láser (LSO) designado.

Este proyecto NO incluye modificar punteros para aumentar potencia. Eso viola seguridad básica y es irresponsable en entorno educativo.