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Titolo: Laser a rubino

Ciao,
sapendo che i fotoni per emissione stimolata rimangono nella cavità
risonante (ci sono gli specchi alla base) del rubino non ho capito come
è possibile che il laser, raggiunta una certa intensità, riesca ad
uscire attraverso una delle basi del cilindro.
Mi spiego meglio, non ho capito se la base è costruita ad hoc per
liberare il laser ad una determintà intensità.
le idee, come si vede non sono molto chiare !

 ha scritto nel messaggio 
news:1136926942.9...@g47g2000cwa.googlegroups.com...
Ciao,
sapendo che i fotoni per emissione stimolata rimangono nella cavità
risonante (ci sono gli specchi alla base) del rubino non ho capito come
è possibile che il laser, raggiunta una certa intensità, riesca ad
uscire attraverso una delle basi del cilindro.
Mi spiego meglio, non ho capito se la base è costruita ad hoc per
liberare il laser ad una determintà intensità.
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Uno degli specchi della cavità risonante non è totalmente riflettente, in 
modo tale che la luce, raggiunta una certa intensità,è in grado parzialmente 
di uscire dalla cavità passando attraverso questa parete.
Delle belle animazioni chiarificatrici si trovano qui: 
http://www.ilmondodelletelecomunicazioni.it/laser_file/laser.htm
Ho chiarito il tuo dubbio?
Ciao! :-)
Padda 

si, solo che mi rimane una curiosità.
L'intensità della luce è legata al coefficiente di riflessione in
qualche modo ? mi spiego meglio, se la base è riflettente al 99%
quanto dovrà essere l'intensità della luce tale da permettere la
fuoriuscita di questa ?

 ha scritto nel messaggio 
news:1136928442.6...@g14g2000cwa.googlegroups.com...

--------
Non ti so dare con certezza una formula generale. Credo però che il 
coefficiente di riflessione dello specchio venga scelto con un certo 
criterio, basato proprio sulla quantità di luce che si desidera far uscire e 
che, di contro, si desidera trattenere nella cavità per far avvenire 
correttamente il processo d'urto delle particelle.
Padda 

penso ma è solo nua mia ipotesi
che se la riflessività è del 99% allora
qualsiasi sia l'intensità ne uscirà sempre l'1% di questa luce.
Il punto non è che c'è un limite di quantità dopo il quale fuoriesce la luce 
l'aser,
il punto è trattenere una % molto grande all'interno per poter far 
continuare la reazione a catena.
:-))


Pensi bene.
D.


non potete parlare di fotoni e usare le leggi dell'ottica classica. è
scorretto.
le l'interazioni tra i fotoni e la materia (particelle cariche) vanno
trattate con le regole della meccanica quantistica. per esempio,
nell'interazione tra il campo di fotoni e le pareti dello 'specchio', ogni
fotone ha sempre una probabilità finita di trasmissione (anche a tutte le
energie). per un gas di fotoni, anche non all'equilibrio, il rate (tasso) di
fotoni trasmessi (=fotoni che attraversano lo specchio nell'unità di tempo)
è legato allo spettro di energia dei fotoni (che nel caso monocromatico è
una delta di dirac, o quasi...) e alla loro densità numerica, cioè alla
intensità della radiazione totale.
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

nel momento in cui si parla di riflessione sugli specchi io penso si
possa parlare di ottica anche per i fotoni.
La materia ha una doppia natura (ondulatoria e corpuscolare), no ?!

 intensità della radiazione totale.
Ma cmq la questione a cui si voleva giungere resta valida: gli specchi sono 
scelti in modo da far sì che ci sia una certa riflessione all'interno della 
cavità, o no? E che, quindi, il processo d'urto dei fotoni possa avvenire 
correttamente, generando una certa potenza di emissione del laser. Non è 
corretto, questo? Ovviamente, poi, la questione è notevolmente più 
complicata di così, e in formule entrerà molta meccanica quantistica.
Padda 

bastano formule di ottica per comprendere il principio base per cui porre lo 
specchio parziamlente riflettente.

 complicata di così, e in formule entrerà molta meccanica quantistica.
non e' solo una questione di formalismo. la meccanica quantistica e' la
fisica che descrive questo processo.
con una descrizione classica non potrai mai rispondere correttamente
problema sollevato da Alexis.


 La materia ha una doppia natura (ondulatoria e corpuscolare), no ?!
ma tu non sei libero di scegliere quale delle due descrizioni usare. e' il
problema che 'decide'. quando studi le interazioni della radiazione con la
materia non puoi ignorare il suo comportamento corpuscolare. la
'riflessione' in questione assume determinate proprieta' solo se viene
tratta come un problema d'urto (un urto di tipo compton...). quindi, se vuoi
indagare la natura di tali proprieta' (come appunto chiedevi nel post di
partenza) non puoi ricondurti ad un modello in cui queste non sono
contemplate.
ps. comunque l'ottica ondulatoria e' un po' piu' complicata dell'ottica
geometrica (da te usata)


 problema sollevato da Alexis.
Sì, ok. E infatti io ho detto di non riuscire a fornirgli una spiegazione 
precisa della cosa. Mi sono soltanto limitato a supporre che, nella 
costruzione della cavità, gli specchi non siano messi a caso, ma vengano 
scelti con un certo criterio.
Cmq non abbiamo ancora capito: in base a cosa si sceglie lo specchio? 
Spiegazione classica o spiegazione quantistica, non mi sembra che sia ancora 
chiaro. Insomma, questo specchio è casuale, oppure qual è il suo 
coefficiente di riflessione?
Padda

mi unisco alla domanda di Padda :-)

 coefficiente di riflessione?
non sono un esperto di fisica dei laser, ma il coefficiente di riflessioni
da solo non risponde alla domanda di alexis.
la probabilita' di scattering tra fotoni e materia e loro distribuzione
angolare dipendono da diversi fattori, come l'energia dei fotoni, la carica
del bersaglio, la massa.
le dipendenze, quantificate nella formula di klein-nishina (anche se in
questo caso forse si puo' parlare di scattering thomson, piu' semplice),
sono un po' troppo complicate per essere riportate qui, ma in rete trovi
tanto materiale, per esempio (i primi due che ho trovato)
http://www.answers.com/topic/klein-nishina-formula
www.ge.infn.it/~corvi/doc/didattica/radioattivita/dispense/pdf/13_fotoni.pdf
magari inizia da questo, che sembra piu' alla tua portata:
http://home.fnal.gov/~dorigo/FOTONE.html
una volta note le caratteristiche dell'urto tra un fotone e un atomo, puoi
calcolarti le probabilita' osservabili (e quindi riflessione o trasmissione)
integrando sulla distribuzione di energia dei fotoni (praticamente uno
spettro monocromatico) e sulla distribuzione di densita' spaziale degli
atomi dello specchio (praticamente uniforme). con i calcoli corretti
dovresti trovare che le probabilita' di riflessione e di trasmissione (cioe'
le probabilita' di subire urti con angoli compresi in determinati range)
sono legate all'intensita' dello spettro di fotoni. in particolare, quando
questa cresce al di sopra di un certo valore critico, la probabilita' di
trasmissione diventa dominante rispetto a quella di riflessione.
tuttavia ci sono altre dipendenze, legate alle proprieta' atomiche dello
specchio.
la scelta dello "specchio" e' stabilita allora in base alle sue proprieta'
atomiche, definite da Z (numero di protoni del nucleo del materiale, che e'
uguale al numero degli elettroni atomici) e A (numero di massa atomica,
numero di protoni e neutroni del materiale).



costruisciti un laser usando le sole formule dell'ottica, genio.


"MArrAS" <ma...@mar.ra> ha scritto nel messaggio 
news:193Z205Z222Z43...@usenet.libero.it...

che diamine!
mi stavo riferendo non al principio di funzionamento del cuore del laser.
mi riferivo al solo fatto (ripeto) solo fatto dello specchio.
uno specchio semiriflettente permette di non far fuoriscere etc....
questo permette la continuitą della reazione a catena.
solo con l'ottica non spieghi il laser, ma spieghi lo specchio 
semiriflettente

 semiriflettente
no. con l'ottica geometrica non rispondi alla domanda di alexis, e non
spieghi il ruolo preciso dello 'specchio' nel laser.
ma magari mi sbaglio...sorprendimi: dimmi che c'č al posto degli "etc...".


con l'ottica di base puoi spiegare riflessione, rifrazione e diffrazione.
quindi spieghi solo che serve uno specchio semiriflettente che possa 
mantenere
all'interno del laser un fascio che permetta la continuità della reazione a 
catena.
non si spiega in quale misura e in che % , quindi non si spiega come 
procedere in fase di
progettazione... ma su questo avrei anche delle riserve.
sono daccordo che sia una spiegazione superficiale e che non porta a nessun 
calcolo
di tipo progettuale, però è sempre una spiegazione...
Non bisogna usare cannoni per sparare alle mosche :-)

liberare il laser ad una determintà intensità.
Ciao,
gli specchi dei laser non sono, necessariamente, specchi perfetti.
Questo fatto è utilizzato in quanto la trasmissione finita produce
l'output del laser. D'altronde una riflessione non unitaria introduce
perdire e, in pratica, puoi considerare l'uscita del laser come una
perdita. Dalla tua domanda sembra però che tu non abbia capito come
mai il laser funziona sopra una certa soglia. Questo si può spiegare,
senza entrare nei dettagli del funzionamento del mezzo attivo che
richiede necessariamente la meccanica quantistica, considerando il
laser come un amplificatore (mezzo attivo) retroazionato (cavità
laser). Nello schema più semplice vedi che le oscillazioni laser si
instaurano quando il guadagno uguaglia le perdite. La stabilità del
laser si ragguinge se consideri che il mezzo, come qualsiasi
amplificatore reale, satura.
Spero di avere chiarito un poco i tuoi dubbi
Alberto P.

 di tipo progettuale, però è sempre una spiegazione...
spiegazione? quale?
