Chì ghjè un laser ? U principiu di a generazione laser

U laser hè una di l'invenzioni impurtanti di l'umanità, cunnisciuta cum'è a "luce più luminosa". In a vita di tutti i ghjorni, pudemu spessu vede diverse applicazioni laser, cum'è a bellezza laser, a saldatura laser, l'uccisori di zanzare laser, eccetera. Oghje, avemu una cunniscenza dettagliata di i laser è di i principii daretu à a so generazione.

Chì ghjè un laser ?

U laser hè una fonte di luce chì usa un laser per generà un fasciu di luce speciale. Un laser genera luce laser immettendu energia da una fonte di luce esterna o da una fonte di alimentazione in u materiale per mezu di u prucessu di radiazione stimulata.

Un laser hè un dispusitivu otticu cumpostu da un mezu attivu (cum'è gasu, solidu o liquidu) chì pò amplificà a luce è un riflettore otticu. U mezu attivu in un laser hè generalmente un materiale sceltu è trasfurmatu, è e so caratteristiche determinanu a lunghezza d'onda di uscita di u laser.

A luce generata da i laser hà parechje caratteristiche uniche:

Prima di tuttu, i laser sò luce monocromatica cù frequenze è lunghezze d'onda assai strette, chì ponu risponde à certi bisogni ottici particulari.

Siconda, u laser hè una luce coerente, è a fase di l'onde luminose hè assai consistente, ciò chì pò mantene una intensità luminosa relativamente stabile nantu à longhe distanze.

In terzu locu, i laser sò luci altamente direzionali cù fasci assai stretti è una focalizzazione eccellente, chì ponu esse aduprati per ottene una alta risoluzione spaziale.

U laser hè una fonte di luce

U principiu di a generazione laser

A generazione di laser implica trè prucessi fisichi basi: radiazione stimulata, emissione spontanea è assorbimentu stimulatu.

Sradiazione stimulata

A radiazione stimulata hè a chjave di a generazione di laser. Quandu un elettrone à un livellu d'energia elevatu hè eccitatu da un altru fotone, emette un fotone cù a listessa energia, frequenza, fase, statu di polarizazione è direzzione di propagazione in a direzzione di quellu fotone. Stu prucessu hè chjamatu radiazione stimulata. Vale à dì, un fotone pò "clonà" un fotone identicu per mezu di u prucessu di radiazione stimulata, ottenendu cusì l'amplificazione di a luce.

Semissione pontana

Quandu l'elettrone di un atomu, ione o molecula passa da un livellu d'energia altu à un livellu d'energia bassu, libera fotoni di una certa quantità d'energia, ciò chì si chjama emissione spontanea. L'emissione di tali fotoni hè aleatoria, è ùn ci hè cuerenza trà i fotoni emessi, ciò chì significa chì a so fase, u statu di polarizazione è a direzzione di propagazione sò tutti aleatorii.

Sassorbimentu stimulatu

Quandu un elettrone à un livellu d'energia bassu assorbe un fotone cù una differenza di livellu d'energia uguale à a soia, pò esse eccitatu à un livellu d'energia altu. Stu prucessu hè chjamatu assorbimentu stimulatu.

In i laser, una cavità risonante cumposta da dui specchi paralleli hè generalmente aduprata per rinfurzà u prucessu di radiazione stimulata. Un specchiu hè un specchiu di riflessione tutale, è l'altru specchiu hè un specchiu di semi-riflessione, chì pò permette à una parte di u laser di passà.

I fotoni in u mezu laser si riflettenu avanti è indietro trà dui specchi, è ogni riflessione produce più fotoni per via di u prucessu di radiazione stimulata, ottenendu cusì l'amplificazione di a luce. Quandu l'intensità di a luce aumenta finu à un certu puntu, u laser hè generatu per via di un specchiu semi-riflettente.