2. Radiometria - STUK
2. Radiometria - STUK
2. Radiometria - STUK
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
42<br />
Normaali valkoinen valo on epäkoherenttia eli se ei interferoi. Tunnetuin<br />
esimerkki koherentista säteilystä on lasersäde. Tähtien valo<br />
on mielenkiintoinen esimerkki koherentista säteilystä. Tähdestä<br />
lähtiessään säteily ei ole koherenttia, mutta kun etäisyys kasvaa<br />
hyvin suureksi, tulee säteilystä koherenttia. Säteily alkaa muuttua<br />
osittain koherentiksi, kun etäisyys on suurempi kuin D 2 /λ, missä D<br />
on säteilylähteen tai diffraktoivan aukon halkaisija.<br />
Yleisesti radiometria ja sähkömagneettinen kenttäteoria on ollut<br />
vaikea sovittaa yhteen. Vasta 1900-luvun lopulla radiometrian<br />
käsitteet on pystytty kuvaamaan koherenssiteorian avulla.<br />
22 Lasersäteily<br />
Lasersäteen ominaisuudet<br />
Lasersäteily on optista säteilyä, joka syntyy stimuloidun emission avulla.<br />
Lasersäteily on monokromaattista, koherenttia, samansuuntaista ja se on<br />
hyvin fokusoitavissa. Monokromaattinen säteily on yhden väristä eli säteilyn<br />
aallonpituuskaista on hyvin kapea. Koherenssi kuvaa säteilyn kykyä<br />
interferoida, koherenssi säteily voi säteilyn vaihe-erosta riippuen joko vahvistua<br />
tai heikentyä. Samansuuntaisuuden vuoksi lasersäde etenee hyvin<br />
kapeana säteenä, jonka radianssi on hyvin suuri. Samansuuntaisuuden ja<br />
säteen pienen lähtöaukon vuoksi lasersäde voidaan kohdistaa hyvin pieneksi,<br />
jolloin tehotiheys fokuspisteessä nousee hyvin suureksi. Lasersäde<br />
kohdistuu silmässä hyvin pieneksi pisteeksi, jolloin ensivaikutelmalta pienetkin<br />
tehot voivat aiheuttaa silmävamman. Säteilysuojelumielessä säteen<br />
samansuuntaisuus ja hyvä fokusoitavuus ovat lasersäteen vaarallisia ominaisuuksia;<br />
säteen irradianssi pysyy vaarallisen suurena jopa kymmenien<br />
kilometrien päähän. Koherenttiudella ja monokromaattisuudella ei ole niin<br />
paljon merkitystä lasersäteen vaarallisuuden kannalta.<br />
Yksinkertaisimmillaan lasersäde voidaan esittää kuvan <strong>2.</strong>20a esittämällä<br />
tavalla. Säde lähtee kapeasta lähtöaukosta, säteen halkaisija a ja leviää<br />
edetessään säteen divergenssikulman φ mukaisesti. Suurilla etäisyyksillä<br />
säteen halkaisija d on yksinkertaisesti säteen divergenssikulman (radiaaneissa)<br />
ja etäisyyden tulo,<br />
dr. (<strong>2.</strong>47)
Change language