Laser

[dario fgx]

Ciao ragazzi.
Ho bisogno di una trattazione molto qualitativa, giusto per capirne sommariamente il funzionamento.
H più o meno capito la questione del pompaggio.
Ma una volta che lo stato metastabile è pieno com'è che un fotone passa e stimola il decadimento radiativo?
Mi viene da pensare che il fotone ecciti un ulteriore atomo e cosi' facendo lo stato metastabile diviene troppo pieno e casca tutto, però come dicevo sono proprio ignorante in materia ed oggi ho letto ste cose per la prima volta,

Tnx

[Torav]

No, si chiama emissione stimolata ed è stata teorizzata per prima da einstein. Il coefficiente che è associato alla probabilità di avere emissione stimolata è uguale a quello dell'assorbimento, solo che ovviamente va moltiplicato per la densità di fotoni aventi la frequenza giusta presenti. In pratica il fotone dell'eccitazione (che deve avere la stessa freq della differenza dei livelli, come sempre) colpisce l'elettrone e lo rispedisce al ground state. Ovviamente per la conservazione dell'energia questo genera un altro fotone che però è emesso con lo stesso k del fotone incidente. Questo genera più o meno la classica reazione a catena che quindi produce un numero enorme di fotoni aventi stessa frequenza (diciamo che non sono proprio delta ma con laser buoni si arriva a purezze incredibili) e (anche qui con le dovute approssimazioni) stesse direzioni che vengono poi amplificate (di solito, per i laser a gas) da una cavità di fabri perot (argh non mi ricordo come si scrive precisamente ) tramite 2 specchi posti ai lati: uno che riflette al 100%, l'altro al 99% in modo da far uscire una piccola percentuale dei fotoni che viene focalizzata da una lente e quindi raggiugne l'uscita.

Questo a grandi linee (e vale più che altro per laser a gas). Per i laser a semiconduttori la cosa è più pallosa per via delle solite (maledette ) giunzioni e quindi per vedere come si popola il livello metastabile la cosa è più lunga. Spero di essere stato un minimo chiaro, tanto per cambiare

[dario fgx]

Ciao Torav!
Ancora grazie.
In pratica un fotone può "colpire" un elettrone in uno stato metastabile e farlo ricadere, questo elettrone che ricade genera un fotone uguale a quello che lo ha colpito.Quest'ultimo fotone(in virtù del fatto che è uguale a quello che ha colpito il 1° elettrone) è potenzialmente capace di far ricadere un'altro elettrone e di qui la reazione a catena.
E' cosi'?

[Marilson]

si più o meno, l'emissione laser fondamentalmente è un processo che va ben avviato e poi si alimenta da se, è un processo di moltiplicazione di fotoni