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mercoledì 13 gennaio 2021

La Chimica e gli Strumenti Scientifici - Step 26


 Il termoscanner è spesso dotato di un puntatore laser per facilitarne l'utilizzo. Per poter generare un fascio di luce laser occorre un mezzo attivo al quale fornire energia.

Il mezzo attivo può variare a seconda del tipo di radiazione che si vuole emettere: ad esempio, un laser a cristallo di rubino sarà visibilmente differente rispetto ad un laser il cui mezzo attivo è metanolo liquido (con l'aggiunta di coloranti chimici).

schema emissione luce laser



Tramite un sistema di pompaggio il mezzo viene "eccitato" ed emette fotoni. Tale fenomeno può accadere in diverse modalità: una di queste consiste in frequentissimi urti elettronici all'interno del mezzo fluido (quindi presente allo stato liquido o gassoso). Un'altra è il cosiddetto Effetto Penning: si tratta di un tipo di ionizzazione che avviene tra un atomo eccitato in fase gassosa e una "molecola bersaglio" che presenta un potenziale di ionizzazione più basso dell'energia interna dell'atomo in stato eccitato. La reazione porta alla formazione di un catione radicale molecolare, un elettrone libero, e una molecola neutra in fase gassosa. Di seguito è riportata la formula della reazione:

Alla base del funzionamento dei dispositivi laser vi sono dunque delle fondamentali reazioni chimiche, le quali sono il risultato dell'interazione tra un composto/soluzione e l'energia ad esso/a fornita.

I legami tra lo strumento e il vasto mondo della chimica naturalmente sono più di uno: si pensi all'interazione tra il fascio di luce e la superficie colpita, e a come questa interazione sia influenzata dalla composizione chimica del materiale e dalla sua capacità di riflettere la luce.

 

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