Re: Laser e fisica sperimentale

From: Claudio <rofalorn_at_tiscalinet.it>
Date: 2000/07/26

> l'idea sarebbe quella di costruire un laser ai vapori di rame...o
> forse meglio ancora che utilizzi qualche sale di rame, credo di avere
> letto qualcosa 3 o 4 anni fa...
> il mio professore di fisica anche dopo
> il diploma mi ha sempre assecondato fornendomi consigli e spiegandomi
> le basi teoriche dei mie empirismi spinti...lui per� adesso ha
> cambiato citt�...interessa a nessuno l'argomento? Avete dei consigli?
> Una collaborazione in tal senso sarebbe molto gradita!
> Ringrazio tutti coloro che abbiano avuto la pazienza di leggere fin
> qui! Ciao a tutti Gabriele

Ciao,
ti posso dire che costurire un laser � una cosa entusiasmante.
Un mio caro amico aveva una tesi nella partecipazione alla costruzione di un
laser al cobalto e ho potuto seguire un po' i suoi studi. (Mi sarebbe
piaciuto anche a me fare una cosa del genere, ma quando chiesi la tesi io
non vi erano posti disponibili in quel settore)
Comunque non � uno scherzo...;-))
Innanzitutto le ragioni che ti portano ad utilizzare un sale di rame si
devono ricercare nella lunghezza d'onda del fascio da ottenere.
Suppongo che tu, o il tuo Prof., abbiate in mente una determinata lunghezza
d'onda e di conseguenza abbiate pensato a varie strutture atomico-molecolari
che presentino dei livelli energetici compatibili.

Credo, cos� da non addetto ai lavori, che utilizzare vapori di rame sia
problematico, anche perch� ho in mente la temperatura ambiente. L'idea
potrebbe essere quella di drogare (in dosaggio opportuno) con ioni Cu++ o
Cu+++ qualche sale formato da complessi coordinati tipo K+ Pt(Cl6)-- oppure
anche qualche sale che si presti bene (e qui ci si deve affidare
all'esperienza e agli articoli specifici) tipo (ne tiro uno a caso) K++
Cr2O7-. (Il potassio tende a cristallizare bene e quindi, cos� ad occhio, ci
farei affidamento).

Quindi si pongono, alla base, due questioni.

1. Teorica. "Progettare" un mezzo attivo ad hoc. Ad hoc significa che, dopo
aver calcolato i livelli energetici del sistema atomico-molecolare scelto
(con metodi abbastanza complicati per il calcolo, tipo SCF, eq. di
Schroendinger in un mezzo periodico, ecc.), vedere se ve ne sono 2 la cui
differenza sia hv (con v frequenza richiesta) e vedere se ve ne sono altri
con energie opportune. Si inserisce la percentuale degli atomi impuri (Cu++
e Cu+++) e si studia se si pu� ottenere la configurazione ad hoc in base a
questo grado di libert� introdotto.

2. Pratica. Una volta progettato il mezzo attivo si deve realizzarlo, come
cristallo. Ci si affida alla cristallografia e si prova a raffrddare
lentamente il sale in soluzione acquosa per ottenere il cristallo: pi� bassa
� la temperatura meno solubile � il sale. (Si dovrebbe verificare un po' la
struttura con i raggi X)

Una volta costruito il mezzo attivo,.... il MENO � fatto....
Ci� che genera l'emissione stimolata di radiazione � l'inversione di
popolazione nei due livelli energetici e quindi si pone il problema di
realizzare l'inversione di popolazione. (Pompaggio ottico, Kastler 1960 (?),
tecniche multiflash, ecc...)
Dopo di che, affinch� il mezzo attivo "laseri", si deve costruire il
feed-back rimandando parte del segnale ottico all'uscita in ingresso con
specchi e beam-splitters.

La ricetta � terminata, comunque credo che realizzare un laser non sia
impresa da poco.... (Purtroppo nel Manuale delle Giovani Marmotte non ho mai
trovato: "Fatevelo da Voi il Laser in casa" e non � sufficiente, di per s�,
nemmeno un corso di laurea in fisica; si deve lavorare in equipe e ogni
persona cura una piccola parte delle varie fasi di realizzazione)....;-))

Ciao Claudio
Received on Wed Jul 26 2000 - 00:00:00 CEST