I LASER

LASER a stato solido a gas chimici e ad eccimeri a coloranti a diodo ad elettroni liberi

LASER A STATO SOLIDO LASER A RUBINO Maiman 1960

LASER A RUBINO Al2O3 + Cr3+ (0.5% in peso) Cr3+ d3 4F 2G 4T2 4T1 4A2 Al2O3 + Cr3+ (0.5% in peso) Cr3+ d3 4F 2G In un campo ottaedrico 4F = 4A2 + 4T1 + 4T2 2G = 2A1 + 2E + 2T1 + 2T2

LASER A ALESSANDRITE Cr3+ in BeAl2O4 4F = 4A2 + 4T1 + 4T2 4T2 e 4A2 sono allargati per accoppiamento vibronico Transizioni 4A2  4T2 Laser vibronico 720 - 800 nm Laser a 4 livelli

ZAFFIRO: Al2O3 DROGATO CON Ti3+ d1 2D In un campo ottaedrico 2D = 2T2 + 2E Laser vibronico 670 - 1100 nm

Nd-YAG Nd3+ f3 Termini importanti 4F 4I 1064 nm Yttrium Aluminum Garnet Granato di ittrio ed alluminio Y3Al5O12 + Nd3+ Nd3+ f3 Termini importanti 4F 4I Raddoppio di frequenza con LBO (LiB3O5) = 532 nm

LASER A GAS Atomi He-Ne, vapori di Cu Ioni ioni Ar+ Molecole CO2 N2

Coincidenza tra i livelli di He e Ne LASER He-Ne Coincidenza tra i livelli di He e Ne He è eccitato mediante pompaggio L’energia è trasferita al Neon. Luce di 632.8 nm (rossa) è emessa per emissione stimolata dal Neon eccitato

LASER A IONI Scarica elettrica ionizza Argon generando Ar+ Ar+ è formato in uno stato eccitato Emissione laser di Ar+ eccitato a 488 nm (blue) e 514 nm (verde) e a 72 nm (UV) Usato in spettroscopia Raman

LASER A CO2 N2 è vibrazionalmente eccitato mediante scarica elettrica Energia è trasferita (livelli in corrispondenza) allo stiramento antisimmetrico 3 di CO2 L’azione laser è da 3=1 a 1=1 (stiramento simmetrico) perché 1=1 non è popolato per collisione Elevata intensità IR : usata per misure in atmosfera con lungo cammino ottico Efficienza 20%

N2 Superradiante 337.1 nm = UV Studi di fotochimica Esperimenti di fotolisi Pompaggio di laser a colorante CARS

LASER A ECCIMERI ECCIMERI AA* ECCIPLESSI AB* excited dimer excited complex Legati solo nello stato eccitato NeF ArF KrF ArCl KrCl ...

LASER CHIMICI H2 + F2 HF* H2 + Cl2 HCl* CS2 + O2 CO* DF + CO2 CO2*

LASER A COLORANTI

LASER CON MISCELA DI COLORANTI

LASER A COLORANTI

LASER A DIODO Giunzione a diodo

LASER A DIODO SEMICONDUTTORE

LASER AD ELETTRONI LIBERI Un laser ad elettroni liberi è un laser che prende energia da un fascio di elettroni, non da atomi eccitati Funziona accelerando un fascio di elettroni, che vengono fatti oscillare: emissione spontanea di fotoni