Was ist ein Laser?

Ein Laser ist ein Gerät, das einen meist gebündelten Lichtstrahl mit hoher Energiedichte erzeugt. Das Licht hat außerdem eine ganz bestimmte Wellenlänge, die sich auch in der Farbe ausdrückt. Die ersten Laser hatten einen Rubin als Medium, heute werden aber auch Gase, Flüssigkeiten und andere Feststoffe verwendet. Halbleiter- oder Diodenlaser bestehen zum Beispiel aus Siliziumchips, die gleichen die auch in der Elektronische eingesetzt werden.

1475630399284627496Das Wort Laser ist eine Abkürzung für Light Amplifikation by stimulated emission of radiation, was auf Deutsch mit Lichtverstärkung durch indizierte Strahlung übersetzt werden kann.

Beim roten Helium-Neon-Laser wird das Gasgemisch erhitzt, so dass es leuchtet. Dieses Leuchten verstärkt sich je weiter es durchs Gas zieht. Das reicht noch nicht wirklich für einen Laserstrahl aus. Deswegen werden Spiegel verwendet, die das Licht immer wieder hin und her reflektieren. Einer der Spiegel ist aber halb durchlässig. Hier kann Licht entweichen, das geradlinig auf den Spiegel auftrifft. Dieses gebündelte Licht sehen wir dann als einen roten Punkt der an der Wand auftrifft.

Physikalisch gibt es in einem Laser einen optischen Übergang von angeregten Atomen und Molekülen in einen energetisch vorteilhafteren Zustand, nämlich Photonen. Letztlich wird Energie in ein Medium (Gas, Flüssigkeit oder Festkörper) gepumpt, um das thermodynamische Gleichgewicht zu stören. Das erzeugt eine Inversion, eine Veränderung der Energieniveaus.

Ein weiteres Element in einem Laser ist ein Resonator. Er selektiert die Photonen, die den Laser verlassen sollen von jenen, die zum Beispiel eine niedrigere Energie haben.

Letztlich kommt es in einem Laser zu einer Kettenreaktion, in der Photonen andere Atome stimulieren auch zu Photonen zu werden. Die ersten Laser funktionierten noch mit Mirkowellenstrahlung, deswegen wurden sie auch Maser genannt. In den 60er Jahren wurden dann der erste Rubinlaser entwickel. Heute gibt es Dauerstrichlaser, die meist einfarbig sind und schmalbandig sowie Pulslaser, die ein breiteres Speaktrum haben. Der schnellste Pulslaser sind heute Attosekunden- und Femosekidenlaser.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *