Terahertz significa un trilione di cicli al secondo. Molto spesso, la frase viene applicata a un tipo di radiazione che ha una frequenza di circa un trilione di cicli al secondo. Il termine potrebbe anche applicarsi a tutto ciò che accade un trilione di volte al secondo, come certe vibrazioni atomiche o computer futuristici con velocità di clock diverse centinaia di volte più veloci di quelle odierne. Nella tecnologia e nell’industria, le onde terahertz sono di grande interesse perché questa porzione dello spettro è una delle più difficili da generare e sta appena iniziando a essere sfruttata. La radiazione terahertz è talvolta considerata un sottoinsieme della radiazione infrarossa.
La parte terahertz dello spettro elettromagnetico è definita come radiazione con una frequenza compresa tra 300 gigahertz (3×1011 Hz) e 3 terahertz (3×1012 Hz), corrispondenti a lunghezze d’onda comprese tra 1 millimetro e 100 micrometri. Questo mette queste onde tra la radiazione infrarossa a lunghezza d’onda lunga e la radiazione a microonde a lunghezza d’onda corta. Per la loro lunghezza d’onda inferiore al millimetro, queste onde sono anche chiamate onde submillimetriche, come si riflette nelle strutture astronomiche che catturano queste onde dal cosmo, come il Caltech Submillimeter Observatory in California e l’Heinrich Hertz Submillimeter Telescope in Arizona.
Come le onde infrarosse, di cui a volte le onde terahertz sono considerate una parte, la radiazione terahertz viene emessa in piccole quantità da tutti gli oggetti con qualsiasi temperatura, il che significa tutto nell’universo. Tuttavia, a differenza delle onde nello spettro del vicino infrarosso, le onde terahertz si trovano in piccole quantità. Come gli infrarossi e le microonde, viaggiano in linea retta e non sono ionizzanti, sicuri e non radioattivi. Possono viaggiare attraverso una varietà di materiali non conduttori, inclusi vestiti, carta, cartone, legno, edifici, ceramica e plastica. Possono anche viaggiare attraverso la nebbia e le nuvole, più efficacemente degli infrarossi, ma non nel metallo o nell’acqua. Come la luce infrarossa, queste onde sono quasi completamente bloccate dall’atmosfera terrestre.
Le onde terahertz si sono rivelate difficili da generare e osservare, poiché fonti di radiazioni terahertz affidabili si sono sviluppate solo negli anni ‘1990. Questi includono il girotrone, l’oscillatore a onda all’indietro, le sorgenti di luce di sincrotrone, il laser a infrarossi lontani, il laser a cascata quantica, il laser a elettroni liberi e le sorgenti di fotomixing. Dagli anni ‘1990, la ricerca su queste onde è decollata, attraverso la commercializzazione e l’applicazione di questa radiazione è stata lenta. Le applicazioni che sono state lanciate includono l’imaging medico, la sicurezza, l’analisi dei materiali, lo studio della materia condensata in forti campi magnetici, l’astronomia submillimetrica, la visualizzazione di vecchi strati di pittura su un’opera d’arte, comunicazione da satellite a satellite o da aereo a satellite e imaging di controllo qualità per la produzione.