L.A.S.E.R. |
( Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation )
Amplificazione della luce mediante emissione stimulata delle radiazioni.
La luce Laser non è altro che un'onda elettromagnetica. Il semplice fatto che sia visibile all'occhio umano è perché ha una lunghezza d'onda compresa tra i 400 e i 750 nm "nanometri" ( 0.0004 mm - 0.00075 mm ). Ovviamente esistono anche Laser al di fuori dello spettro visibile, quindi invisibili all'occhio umano, come ad esempio quello all'azoto che lavora nel campo dell'ultravioletto o quello all'anidride carbonica, all'arseniuro di gallio o al neodimio che lavorano nel campo dell'infrarosso.
Spettro visibile all'occhio umano
La luce Laser per definirsi tale deve essere composta da 3 fattori :
la Monocromaticità
l'Unidirezionalità
la Coerenza
Monocromaticità significa che deve avere solo una frequenza di luce, non come la luce di una torcia che pur sembrando bianca ( o colorata a seconda della lampadina che ci mettiamo ) e composta da molte frequenze di luce appartenenti allo spettro visibile all'occhio umano.
Unidirezionalità significa che la luce deve andare in un unica direzione, non come fa una lampadina accesa in una stanza cioè che irradia luce in ogni punto dello spazio.
Coerenza significa, in parole povere, che la luce monocromatica e unidirezionale deve anche essere in concordanza di fase.
Il fascio di luce generato è carico di energia, e noi lo ritroviamo sotto forma di calore, ma se questo non ci bastasse anche aumentando la corrente di alimentazione, non ci rimane altro che aggiungere una lente convogliatrice così da concentrare il suo fascio in un punto.
Per esempio, bastano 2 Chilowatt di energia fornita per ottenere una temperatura 1000 volte superiore la temperatura del sole su una superficie di soli 0.2 mm².
Fortunatamente non è da tutti poter costruire un laser così potente e pericoloso. Infatti questi si usano per determinate operazioni di fusione molecolare o anche per alcune lavorazioni meccaniche.
Vi sono una miriade di Laser a semiconduttori. Un esempio alla portata di tutti sono le cosiddette penne laser che vengono utilizzate semplicemente come indicatori ottici. Ciò n'ostante sono sempre pericolose se puntate direttamente nella pupilla dell'occhio perché bruciano la retina portando alla cecità totale. Quindi FATE ATTENZIONE, se ne possedete una non scherzateci troppo perché oltre ad essere perseguiti penalmente dalla legge, toglierete per SEMPRE la vista a colui che viene colpito nell'occhio per un tempo superiore ai 2 secondi. NON GIOCATECI !!!
I laser si dividono essenzialmente in 3 tipi :
Solidi
a Gas
a Semiconduttori
I Laser Solidi sono oramai abbandonati perché hanno basso rendimento, circa 30%, e un notevole consumo di energia elettrica. I più comuni sono al Rubino cioè corindone (Al2O3) con atomi di cromo e al Neodimio (elemento metallico contenuto in una terra rara). Il colore è tipicamente rosso dato dal rubino 690 nm e la stimolazione è solo ottica cioè avviene attraverso lampade allo Xeno con forma di solenoide o a forma di spirale. La grande pecca di questi laser solidi è che necessitano oltre a quello già detto anche di un notevole raffreddamento. Per di più hanno basse potenze di uscita max 500 watt e il loro funzionamento è ad impulsi.
| I Laser a Gas
è tuttora utilizzato e ne troviamo di diversi tipi. I più comuni sono al Neon-Elio
e quelli all'Anidride Carbonica, il funzionamento è in continuo e vengono
stimolati da corrente elettrica tramite due elettrodi di quarzo posti alle estremità di
un tubo di vetro che contiene il gas. Sono molto sensibili alle cariche elettrostatiche e per nulla si bruciano, quindi occhio a maneggiarli con le mani; prima di toccarli ricordatevi di collegare voi stessi alla messa a terra. |
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I Laser a Semiconduttori sono indubbiamente i più diffusi nel mercato, sia per applicazioni di lavorazioni meccaniche che per applicazioni puramente ottiche. I motivi di questo enorme mercato sono essenzialmente 2 ossia il costo, che è decisamente ridotto rispetto a quelli descritti precedentemente, e il rendimento che è pari al 99.8 % cioè praticamente privo di perdite. Le sue applicazioni sono molteplici : li troviamo alla cassa del supermercato per leggere i codici a barre, nelle stampanti a Laser, negli scrittori e/o lettori CD ( Audio, Dati e anche il DVD ), nelle apparecchiature di telemetria, nelle fibre ottiche per trasmettere i dati, nelle discoteche, nelle armi a puntamento ottico usati come mirini, nelle macchinette della polizia per rilevare la velocità, e molte altre applicazioni.
