Introduzione ai laser

Il LASER (acronimo di Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) è un oscillatore elettromagnetico in grado di produrre un fascio di fotoni intenso, coerente, monocromatico e unidirezionale, caratteristiche che risultano di notevole utilità nelle loro numerose e importanti applicazioni.
L'effetto laser consiste in un'amplificazione della radiazione elettromagnetica che il mezzo amplificatore, cuore del laser, riceve da una sorgente.
I laser possono venire classificati, a seconda dello stato fisico del mezzo amplificatore, in laser:

  • allo stato solido      
rubino      
  • allo stato liquido      
coloranti      
  • allo stato gassoso      
gas      

Esistono inoltre tipologie di laser "non convenzionali": a eccimeri, a semiconduttore e chimici.

Alla base dell'effetto laser vi sono fenomeni di emissione radiativa. Esistono due tipi di emissione: quella spontanea, che è quella più tipica negli atomi e nelle molecole, e quella stimolata, che è il fenomeno che permette di ottenere un'amplificazione della radiazione elettromagnetica.

Assorbimento ed emissione spontanea
Un atomo o una molecola nello stato fondamentale assorbe un fotone innalzando la propria energia ad un livello energetico superiore; spontaneamente, la specie interessata riemette il fotone.
            emissione spontanea
Emissione stimolata
Se un atomo o una molecola nello stato eccitato interagisce con un fotone, questi può stimolarne il ritorno allo stato fondamentale. I fotoni prodotti possono poi diseccitare radiativamente a catena altri atomi o molecole, creando in questo modo un amplificatore ottico.
            emissione stimolata