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Caratteristiche della luce laser
Oltre alla "direzionalità" i fasci
laser sono caratterizzati da altre proprietà che li contraddistinguono da
tutte le sorgenti di radiazioni elettromagnetiche presenti in natura; i
fasci laser sono coerenti, monocromatici, dotati di estrema brillantezza.
Monocromaticità
Il fascio di luce è costituito da un fascio di onde elettromagnetiche con
una sola frequenza; tale concetto è facilmente concepibile teoricamente, in
pratica, non è realizzabile, in quanto il fascio è costituito da varie
lunghezze d'onda, anche se molto vicine tra di loro, per cui sono situate in
una banda spettrale estremamente ristretta; comunque è lecito parlare di
monocromaticità specialmente in confronto alle radiazioni ottenibili con
qualunque altra sorgente di luce di tipo convenzionale, ivi comprese le
lampade monocromatiche (lampade spettrali).
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Coerenza
La coerenza è la proprietà direttamente
connessa all'emissione stimolata, per cui le singole emissioni avvengono
in fase tra di loro; si distingue la coerenza spaziale e la coerenza
temporale:
Coerenza spaziale in quanto i fronti d'onda mantengono costante la loro
forma;
Coerenza temporale poiché la differenza di fase dell'onda rimane costante
qualunque sia il tempo considerato, concetto questo legato direttamente
all'avere una sola frequenza o riga spettrale e quindi monocromaticità.
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Unidirezionalità
L'unidirezionalità della radiazione è legata intimamente alla coerenza
spaziale, ed è conseguente alla struttura della cavità di risonanza del
laser che, costituita da specchi paralleli, permette che si propaghino e
fuoriescano soltanto i fasci che si presentano esattamente perpendicolari
alla superficie degli specchi. Questo spiega inoltre perché il fascio di
luce laser abbia una divergenza angolare particolarmente limitata.
Brillanza
E' il parametro che contraddistingue più profondamente le qualità ottiche
di un laser e ne giustifica le applicazioni. Per brillanza si intende la
potenza (in Watt o in Joule al secondo) emessa per unità di superficie e
per unità di angolo solido. L'enorme brillanza del fascio laser permette di
raggiungere una densità di energia enorme, tale da sublimare o fondere i
metalli più duri o i materiali refrattari. Possiamo ricordare che il
rapporto di brillanza del laser focalizzato e la brillanza del sole allo
Zenit e di circa 60.000.
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