Le lettere nella parola laser stanno per amplificazione della luce mediante emissione stimolata di radiazioni. Un laser è una fonte di luce insolita. È molto diverso da una lampadina o da una luce flash. I laser producono un fascio di luce molto stretto. Questo tipo di luce è utile per un sacco di tecnologie e strumenti—anche alcuni che si potrebbe usare a casa!

Come funziona un laser?

La luce viaggia in onde e la distanza tra i picchi di un’onda è chiamata lunghezza d’onda.

Ogni colore della luce ha una lunghezza d’onda diversa. Ad esempio, la luce blu ha una lunghezza d’onda più corta della luce rossa. La luce solare—e la luce tipica di una lampadina-è costituita da luce con molte lunghezze d’onda diverse. I nostri occhi vedono questa miscela di lunghezze d’onda come luce bianca.

Questa animazione mostra una rappresentazione delle diverse lunghezze d’onda presenti nella luce solare. Quando tutte le diverse lunghezze d’onda (colori) si uniscono, si ottiene luce bianca. Credito di immagine: NASA

Un laser è differente. I laser non si verificano in natura. Tuttavia, abbiamo pensato a modi per creare artificialmente questo tipo speciale di luce. I laser producono un fascio stretto di luce in cui tutte le onde luminose hanno lunghezze d’onda molto simili. Le onde luminose del laser viaggiano insieme ai loro picchi allineati o in fase. Questo è il motivo per cui i raggi laser sono molto stretti, molto luminosi e possono essere focalizzati in un punto molto piccolo.

Questa animazione è una rappresentazione di onde luminose laser in fase. Credito di immagine: NASA

Poiché la luce laser rimane messa a fuoco e non si diffonde molto (come una torcia elettrica), i raggi laser possono percorrere distanze molto lunghe. Possono anche concentrare molta energia su un’area molto piccola.

Questa animazione mostra come un laser può mettere a fuoco tutta la sua luce in un piccolo punto. Credito: NASA

I laser hanno molti usi. Sono utilizzati in strumenti di precisione e possono tagliare diamanti o metallo spesso. Possono anche essere progettati per aiutare in delicati interventi chirurgici. I laser sono utilizzati per la registrazione e il recupero di informazioni. Sono utilizzati nelle comunicazioni e nel trasporto di segnali TV e Internet. Li troviamo anche in stampanti laser, scanner di codici a barre e lettori DVD. Aiutano anche a realizzare parti per computer e altri dispositivi elettronici.

I laser sono utilizzati anche in strumenti chiamati spettrometri. Gli spettrometri possono aiutare gli scienziati a capire di cosa sono fatte le cose. Ad esempio, il rover Curiosity utilizza uno spettrometro laser per vedere quali tipi di sostanze chimiche sono in alcune rocce su Marte.

Questa è un’immagine del suolo marziano prima (a sinistra) e dopo (a destra) è stata zappata dallo strumento laser del rover Curiosity chiamato ChemCam. Zapping piccoli fori nel suolo marziano e roccia, ChemCam in grado di determinare ciò che il materiale è fatto di. Credito di immagine: NASA / JPL-Caltech/ LANL/CNES/IRAP/LPGN / CNRS

Le missioni della NASA hanno usato i laser per studiare i gas nell’atmosfera terrestre. I laser sono stati utilizzati anche in strumenti che mappano le superfici di pianeti, lune e asteroidi.

Gli scienziati hanno persino misurato la distanza tra la luna e la Terra usando i laser! Misurando la quantità di tempo necessario per un raggio laser per viaggiare verso la luna e ritorno, gli astronomi possono dire esattamente quanto lontano è!