Laser: differenze tra le versioni
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{{Vedi anche|Maser}}
[[File:Charles Townes.jpg|miniatura|Charles H. Townes]]
Il primo maser venne costruito da [[Charles Hard Townes]], J. P. Gordon, e H. J. Zeiger alla Columbia University nel 1953. L'apparecchio era simile a un laser, ma concentrava energia elettromagnetica in un campo di frequenza notevolmente inferiore: utilizzava infatti l'emissione stimolata per produrre l'amplificazione delle [[microonde]] invece che di onde [[infrarosso|infrarosse]] o [[luce visibile|visibili]]. Il maser di Townes poteva erogare solo una minima potenza, circa 10
=== L'invenzione e la brevettazione ===
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dove B è il [[coefficiente di Einstein]], N<sub>1</sub> è la popolazione dello stato a energia E<sub>1</sub> e N<sub>2</sub> è la popolazione dello stato a energia E<sub>2</sub>; (E<sub>2</sub> > E<sub>1</sub>); ρ(ν<sub>12</sub>) è la densità del campo di radiazione alla frequenza ν<sub>12</sub> = (E<sub>2</sub> - E<sub>1</sub>)/h; Da questo si vede che se riusciamo a ottenere una [[inversione di popolazione]], cioè se ci sono più atomi eccitati che atomi normali, la luce che attraversa il materiale ''guadagnerà potenza'' invece di perderla: cioè verrà amplificata dall'emissione stimolata degli atomi.
In condizioni di equilibrio N<sub>1</sub> è sempre maggiore di N<sub>2</sub> (perché le popolazioni dei due livelli sono descritte dalla [[distribuzione di Boltzmann]] <math> N_{2}=N_{1}e^{-(E_{2}-E_{1})/kT} </math>, da notare l'[[esponente]] negativo) e quindi per ottenere prevalenza dell'emissione stimolata è necessario mantenere il sistema lontano dall'equilibrio, attuando l
La stimolazione o pompaggio di un laser può avvenire otticamente o elettricamente. La stimolazione ottica può essere effettuata da una lampada che avvolge il materiale attivo il tutto all'interno di uno specchio. In alternativa si può utilizzare una lampada lineare, ma il materiale attivo e la lampada devono essere posti nei fuochi di uno specchio ellittico in modo da far convergere tutti i raggi luminosi sul materiale attivo. La stimolazione elettrica invece avviene mediante l'applicazione di una differenza di potenziale ed è applicabile solo a materiali conduttori come, ad esempio, vapori di metalli.
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L'utilizzo militare delle tecnologie laser ha avuto immediata applicazione in sistemi di puntamento, telemetria e accecamento. Nel [[1980]], il '''IV Protocollo''' della [[Convenzione delle Nazioni Unite su certe armi convenzionali]], proibisce espressamente armi laser destinate all'accecamento dell'uomo. Nonostante sia entrato in forza il 30 luglio [[1998]], non ne vengono specificate le sanzioni per la sua violazione, e a marzo 2016 vi hanno aderito 106 nazioni.<ref name="UNTreat">{{cita web|titolo=2 .a Additional Protocol to the Convention on Prohibitions or Restrictions on the Use of Certain Conventional Weapons which may be deemed to be Excessively Injurious or to have Indiscriminate Effects (Protocol IV, entitled Protocol on Blinding Laser Weapons)|url=https://treaties.un.org/pages/ViewDetails.aspx?src=TREATY&mtdsg_no=XXVI-2-a&chapter=26&lang=en|accesso=29 marzo 2016|dataarchivio=19 novembre 2020|urlarchivio=https://web.archive.org/web/20201119134053/https://treaties.un.org/pages/ViewDetails.aspx?src=TREATY&mtdsg_no=XXVI-2-a&chapter=26&lang=en|urlmorto=sì}}</ref> Il '''IV Protocollo''' non contempla il rischio di accecamento di umani che utilizzano strumenti di visione e l'accecamento di sistemi di visione elettronica.
Le ricerche sulla possibilità di danneggiare con un raggio laser proiettili, missili o aerei hanno ricevuto ingenti fondi, ma i risultati ottenuti hanno mostrato specifiche limitazioni della tecnologia. Nebbia, nuvole o tempeste di sabbia normalmente assorbono gran parte della potenza del raggio laser, inoltre dimensioni e peso del sistema d'arma per ottenere [[irradianza|irradianze]] adeguate lo rendono poco maneggevole e anche difficilmente trasportabile. La potenza necessaria ad alimentare un sistema d'arma da 100
Missile Defense: Background and Issues for Congress |autore= Ronald O'Rourke | data= 12 giugno 2015 | editore= Congressional Research Service }}</ref>
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=== Saldatura Laser ===
In settori quali quello industriale, orafo o odontotecnico, la tecnologia laser sta acquisendo sempre maggiore popolarità grazie alla possibilità di effettuare saldature di precisione in tempi ridotti e senza necessità di materiale di apporto. La saldatura laser permette inoltre, dati i tempi ridotti di esposizione del materiale all'impulso, di non surriscaldare il metallo con conseguenti vantaggi nello scongiurare deformazioni e dilatazioni dovute al calore.
=== Segnali di S.O.S. ===
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=== Settore automobilistico ===
[[File:Audi R8 LMX - Mondial de l'Automobile de Paris 2014 - 003.jpg|miniatura|[[Audi R8]] LMX; prima vettura di serie a essere dotata di fari laser<ref>{{Cita news|url=https://www.alvolante.it/news/audi-r8-lmx-luci-laser-335335|titolo=Audi R8 LMX: la prima con luci laser|accesso=5 dicembre 2017}}</ref> ]]
Nel 2014 il laser entra a far parte dei vari sistemi di illuminazione utilizzati sulle automobili (alogeno, xeno, LED). Questi fari possono illuminare fino a 600 metri di distanza con un consumo di soli circa 10 watt, garantendo una visibilità ottimale della strada fino a 250
== Note ==
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