La luce visibile è quella parte di radiazione elettromagnetica che impressiona la retina dei nostri occhi. Non è così per i raggi X, la radiazione infrarossa, le onde radio etc. che possono avere altri effetti, più o meno dannosi, sul nostro corpo, ma che non vediamo. La luce può essere emessa da sorgenti naturali, come il sole, le stelle e i fuochi, oppure artificiali, come le lampade. Buona parte della luce “naturale” è generata da un processo detto emissione spontanea. Un elettrone in uno stato ad alta energia genera spontaneamente un quanto di radiazione, un corpuscolo detto fotone, cede parte della sua energia e va ad occupare uno stato con energia più bassa. I motivi per cui l’elettrone si trovava in uno stato eccitato possono essere vari: ha assorbito energia da un fotone (assorbimento), ha partecipato ad un legame chimico che si forma con una reazione violenta (fuoco), il metallo in cui si trova ha assorbito calore per passaggio di corrente elettrica (lampade ad incandescenza). Nelle stelle , il calore è prodotto dalle reazioni nucleari. Frequenza, energia e colore sono la stessa proprietà. Ad una certa frequenza corrisponde un colore, ed un valore di energia determinato.

L’emissione spontanea è un processo a carattere probabilistico. L’elettrone emette quando gli pare a lui. Tutti questi elettroni nella materia quindi generano fotoni, cioè luce in maniera assolutamente casuale, spesso su frequenze diverse, perché sono tanti e si trovano ad energie differenti.
Però c’è un altro processo  di emissione, detto emissione stimolata. Se un fotone si trova a passare vicino ad un elettrone, in uno stato ad alta energia, può stimolarlo a decadere, e a emettere un fotone con la sua stessa frequenza. Quindi alla fine del processo ci troviamo due fotoni con la stessa energia, cioè la stessa frequenza. QUesto processo, anch’esso probabilistico, è però determinato dal primo fotone. E dà fotoni tutti uguali. Cioè luce dello stesso colore, e con fotoni che risultano da processi ben scanditi temporalmente. Viene detta radiazione coerente.

I LASER sono basati sul processo di emissione stimolata:
– prima cosa, si eccitano gli elettroni della materia con cui è fatto il laser tutti ad uno stesso stato
– alcuni di questi elettroni decadono spontaneamente. I fotono prodotti stimolano altri decadimenti, in un processo a cascata, all’interno di un sistema dove si trova il materiale, detto cavità ottica,  che è un’intercapedine fra due specchi, che riflettono la luce.
– la luce va avanti ed indietro, e continua a stimolare. Una parte esce dalla cavità e diventa fascio laser.

I LASER non sono  sorgenti di luce naturale, ma qualcosa di inventato dall’uomo. La luce è molto, molto intensa e purissima, nel senso che il colore è ben determinato. Inoltre viene emessa in una direzione ben precisa.
Adoro i LASER per questo. Sono un prodotto dell’intelletto umano, che fornisce una luce completamente diversa da quella generata dalle sorgenti naturali.  Purezza come prodotto dell’intelletto umano. La natura di per sè non è così pura, non lo è mai.