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  1. 2. Das geniale Prinzip LASER
  2. 3. Das geniale Prinzip LASER Die Einsteinsche Erfindung Laser begleitet uns heute überall hin, erfreut uns mit Musik und Laser-Show, hilft Heilen und Schreiben, schweißt Autos und Schiffe, schneidet makro und micro. Laserlicht entsteht durch Ingangsetzen einer automatisch ablaufenden Lichtverstärkung . Dieses universelle Werkzeug arbeitet mit einem Licht, das es in der Natur nicht gibt :
  3. 4. Alles beginnt mit den Elektromagnetischen Wellen Lichtwellen, sichtbar oder unsichtbar, sind elektromagnetische Wellen. Mit Wellen wird Energie transportiert . ( hier als Schema visualisiert ) Sie sind eine Störung des elektromagnetischen Raumzustandes, der überall vorhanden ist. Ein kleinster Lichtblitz, ein Quant, erzeugt eine solche Welle. Licht – Lampe – Laser? Was ist jeweils charakteristisch? Von einer weißen Lichtquelle gehen Wellen mit unterschiedlicher Wellenlänge aus oder, das ist prinzipiell das Gleiche, mit unterschiedlicher Frequenz . Diese Mischung ist bekanntlich unser weißes Licht. Erzeugt man paralleles rotes Licht mit einer Lampe , dann ist die Phasenlage aller Wellen unterschiedlich. Ein Laser dagegen erzeugt Wellen mit gleicher Phasenlage: Sein Licht hat also die gleiche Wellenlänge, die gleiche Phasenlage und ist weitgehend parallel. Man nennt es kohärent . Das geniale Prinzip LASER
  4. 5. Wenn viele Atome oder Moleküle angeregt und aufgeladen sind, spricht man von Inversion . Einer der spontanen Auslöse-Impulse veranlasst nun nacheinander alle Teilchen sich zu entladen, zum Aussenden von Strahlung. Die Längsachse des Lasermediums ist bevorzugt: Wie entsteht Laserlicht? Man kennt viele Stoffe, die Energie in Laserlicht umwandeln. Ein Stoff kann dann Laserlicht erzeugen, wenn er bei Energiezufuhr aus einem Grundzustand E 1 in einen Anregungszustand E 2 übergeht. Beim Zurückfallen in den Grundzustand wird Strahlung ausgesandt. Dieses Sprungschema ist die physikalische Grundlage aller Laser. Die Anregungszustände der Atome oder Moleküle halten nur weniger als 1/1000 s, dann erfolgt spontaner Rückfall in den Grundzustand. Die Wellenfront wird immer stärker! Die Lichtverstärkung nach Einstein Das geniale Prinzip LASER
  5. 6. Die eben gezeigte automatische Entladung der aufgeladenen Teilchen nacheinander hat dem LASER seinen englischen Namen gegeben: L ight A mplification by S timulated E mmission of R adiation. Man bringt in der Längsachse des Lasers zwei Spiegel so geschickt an, dass die Lichtwellen zwischen ihnen hin und her laufen müssen. Dabei überlagern sich die vorwärts und rückwärts laufenden Wellen so, dass eine sogenannte Stehende Welle erzeugt wird. In dieser wird das Licht nochmals enorm verstärkt. Diese Anordnung aus Lasermaterial und den zwei Spiegeln nennt man einen Optischen Resonator . Um das hochintensive Laserlicht zu erzeugen, greift man nun zu dem entscheidenden Trick: Die Bezeichnung LASER und der Laser- Resonator Das geniale Prinzip LASER
  6. 7. Durch einen halbdurchlässigen Spiegel kann ein Teil der Laserstrahlung den Laserraum verlassen und ist der Nutzstrahl . Zur Aufrechterhaltung des Resonator-Prozesses muss ständig weitere Energie zugeführt werden. Die Wellenlänge der Laserstrahlung hat entscheidenden Einfluss auf die Weiterleitung (Spiegel, Glasfasern), auf die Fokussierbarkeit (Spiegel, Linsen) und auf die Absorption in Metallen, Kunststoffen oder biologischen Geweben, wie Hornhaut, Netzhaut usw.. Der eigentliche Laserstrahl: Der Nutzstrahl als Werkzeug Dazu braucht man unterschiedliche Laser! Das geniale Prinzip LASER
  7. 8. Ein Wissens-Floater der Bergischen Universität Wuppertal. Autor: Prof. Dr.-Ing. Helmut Richter Weitere Information: (0202) 474 999 Tel, AB und Fax oder richterh@uni-wuppertal.de

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