Guida alla scelta di un puntatore laser

Il puntatore laser è un oggetto maneggevole di dimensioni contenute che, grazie all'emissione di un fascio rettilineo e sottile di luce laser a bassa intensità di potenza, illumina superfici sia vicine che distanti.

Il puntatore laser utilizza la luce da cui prende il nome, appunto laser, il cui acronimo corrisponde a Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, ossia amplificazione di luce mediante emissione stimolata di radiazioni.

Il principio fisico alla base si trova nella fisica quantistica: gli elettroni che si trovano ad uno stato fondamentale si spostano ad uno stato superiore quando viene loro fornita energia. Dopo un certo tempo, gli elettroni ritornano allo stato fondamentale di partenza, ma emettono l'energia ricevuta sotto forma di radiazione luminosa chiamata fotone.

Nel laser, gli elettroni si muovono all’unisono spostandosi contemporaneamente quando vengono stimolati da una sorgente energetica esterna. Si dice che la radiazione emessa è coerente e ha una sola frequenza e quindi un'unica lunghezza d'onda. Se la frequenza (ovvero la lunghezza d'onda) della luce rilasciata corrisponde a quella del verde la radiazione risultante sarà di colore verde, se invece corrisponde a quella del rosso allora sarà rossa e così via per tutte le lunghezze d'onda.

La luce laser ha quindi delle caratteristiche peculiari che la contraddistinguono dalla luce normale, come ad esempio quella solare o quella di una lampadina. Queste sono:

• Monocromia, ossia caratterizzata da un unico colore, frequenza e lunghezza d’onda
• Coerenza, ossia le radiazioni emesse si possono considerare parallele tra loro, non si aprono a cono come avviene ad esempio con la luce di una pila elettrica.

La radiazione laser è quindi un raggio sottile e concentrato di un solo colore intenso.

Questi strumenti possono essere utilizzati sia per motivi ludici che per motivi di studio. La loro caratteristica principale è quella di "puntare" una luce intensa su una superficie precisa distante viene sfruttata generalmente per evidenziare piccole zone da indicare ad un pubblico o comunque da evidenziare. Questo può avvenire sia di giorno che di notte, in luoghi poco illuminati oppure anche alla luce del sole.

Impiego didattico e ludico Utilizzano i puntatori laser gli insegnanti, i relatori durante le conferenze, gli studenti che illustrano una tesi al computer mediante video proiettore, le guide durante le escursioni, gli astronomi quando osservano il firmamento e classificano le stelle. Sono anche utilizzati a scopo ludico, per stupire le persone con effetti scenici, come ad esempio durante i concerti, oppure per far giocare gli animali o anche nelle armi per centrare il bersaglio. A seconda del tipo di impiego, il laser può essere scelto a potenze diverse in modo da rendere il fascio ben visibile a distanze molto lunghe come nel caso degli studi astronomici, oppure può servire un laser più debole come nel caso dei giochi per animali o nelle conferenze didattiche.

Impiego notturo/diurno Anche l’impiego notturno o diurno fa la differenza per la scelta del laser perchè ogni luce ha le proprie prerogative che vanno comunque associate all’intensità di potenza del laser stesso. Il puntatore laser potente può provocare danni irreversibili alle persone, in particolare alla retina degli occhi, causando gravi lesioni o anche cecità. Per questo motivo esistono delle normative che vanno a regolamentare l’utilizzo di questi dispositivi.

Puntatore laser industriale I puntatori laser vengono anche utilizzati in ambito industriale ma con potenze ben maggiori rispetto quelli di uso comune. Il puntatore laser industriale emette luce rossa o verde ma oltre al punto può formare una croce o una linea in modo da poter utilizzare lo strumento per determinati controlli come ad esempio l’allineamento nelle operazioni di taglio di svariati materiali.

Le normative che regolano i puntatori laser sono diverse perchè questi dispositivi possono rientrare in vari campi applicativi come ad esempio:

• militare
• campi elettromagnetici
• sicurezza sul lavoro

Se prendiamo come riferimento le norme CEI EN 60825, i dispositivi che utilizzano il laser sono classificati in 5 livelli di pericolosità a tutela dell'utilizzatore in modo da non arrecare danni di alcuna entità alla vista e alla pelle.

I livelli sono: classe 1, classe 2, classe 3a, classe 3b, classe 4. Le prime tre classi (quindi 1,2, e 3a) non sono considerate pericolose.

I puntatori laser di classe 2 sono caratterizzati da luce visibile a bassa potenza di uscita (potenza: 0.4 mw - 1 mw), in genere meno di 1 mw. Possono causare vertigini se colpiscono la vista e si consiglia comunque l’utilizzo di occhiali protettivi.

Il puntatore laser di classe 3A è un laser continuo con potenza di 1-5 mw, pericoloso per gli occhi.

Il puntatore laser di classe 3B è un laser continuo di 5-500 mw, pericoloso sia per gli occhi che per la pelle.

Il puntatore laser di classe 4 ha un'emissione continua ad alta frequenza (oltre i 500 mw), superiore alla classe 3. Oltre ad essere pericoloso per occhi e pelle, può anche essere causa di incendio.

Il puntatore laser è caratterizzato da una potenza specifica del laser in uscita. Viene misurata in milliWatt (mW) e più è elevata più rischia di essere dannosa.

Nelle specifiche tecniche del puntatore laser fornite dai costruttori deve essere specificato il rapporto tra potenza e pericolosità, secondo le norme CEI. Per potenze inferiori a 1 mW i laser non sono pericolosi e sono quindi adatti sia al gioco con gli animali che per scopi didattici, tuttavia il fascio luminoso non deve essere orientato o puntato direttamente negli occhi.

Tra i 5 mW ed i 500 mW il rischio è medio alto e i puntatori laser possono danneggiare anche gravemente la vista. Potenze superiori sono molto dannose anche per la pelle. L’impiego di laser potenti richiede di utilizzare protezioni come ad esempio occhiali schermati.

I puntatori laser più diffusi sono quelli a luce rossa, adatti alle attività comuni. I puntatori a luce verde sono più utilizzati in ambito astronomico perchè il raggio d’azione è maggiore. Esistono puntatori anche di altri colori e possono essere preferenziali in alcune situazioni perchè non tutte le lunghezze d'onda sono recepite dai nostri occhi allo stesso modo, indipendentemente dalla potenza del puntatore laser. Ecco uno schema dei colori in cui è possibile trovare il puntatore laser, associati alla relativa frequenza e lunghezza d'onda.

viola: frequenza 668 - 789 THz, lunghezza d'onda 380-450 nm

blu: frequenza 668 THz, lunghezza d'onda 450-475 nm

ciano: frequenza 606 - 630 THz, lunghezza d'onda 476-495 nm

verde: frequenza 526 - 606 THz, lunghezza d'onda 495-570 nm

giallo: frequenza 508 - 526 THz, lunghezza d'onda 570-590 nm

arancio: frequenza 484 - 508 THz, lunghezza d'onda 590-620 nm

rosso : frequenza 400 - 484 THz, lunghezza d'onda 620-750 nm

I laser più diffusi oggi sul mercato sono quelli di colore verde di classe IIIB, con una potenza superiore a 5 mW.

Ciò detto, vediamo brevemente come i diversi colori convergono su una sfera di possibili applicazioni.

Il puntatore laser di colore blu è meno utilizzato rispetto a quello di colore verde e rosso, che sono colori più luminosi e adatti ad individuare qualcosa nel buio o nel cielo notturno. Tuttavia il suo utilizzo dipende dai gusti individuali e comunque è idoneo per indicare lavagne o come ausilio per le proiezioni di slides.

Il puntatore laser a luce verde è il più utilizzato perché illumina 6 volte in più rispetto al raggio laser rosso ed è in generale più economico rispetto al laser blu o giallo. Si tratta di una fonte luminosa efficiente, facilmente visibile dall’occhio umano; la sensibilità delle vista alla luce verde è infatti molto superiore rispetto a quella del rosso o del blu.

I laser rossi emettono una luce potente, che si vede molto bene quando colpisce un determinato oggetto e converge in un punto.

Come si può immaginare, quindi, la scelta del colore e della potenza dipende dall’utilizzo che si vuol fare del puntatore, dall’ambiente in cui viene impiegato e dal livello di rischio necessario. In ambienti affollati non è opportuno utilizzare laser potenti, in ambienti bui occorre invece una luce visibile all’occhio umano mentre per le conferenze è sufficiente un laser a bassa potenza e di colore a gusto personale.

Concludendo, è bene ricordare che i puntatori laser non sono un giocattolo e non sono adatti ai bambini. L'uso è dettato dal buon senso, ma si consiglia sempre di evitare un puntamento diretto con le persone o animali.