In zwei Wochen muss ich ein referat über Laser halten.
Da mir die Physik und einige andere Sachen noch schwer fallen, möchte ich meine Lücken hier schließen.
Das, was ich weiß werde ich hier anschreiben.
Korrigiert mich unbedingt, wenn ich etwas falsch gemacht habe, oder sagt was man noch ergänzen kann/ muss.
Das ist mir wirklich wichtig!
Okay, ich fang an.
(Ich muss alles einfach erklären können, weil wir erst in der 8. Klasse sind, erklärt es mir aber auch bitte möglichst einfach
)LASER=Light Ampliphication by stimulating emission of radiation (dt.= Lichtverstärkung durch stimulierte emission)
Die grundlage von jedem laser ist die stimulierte emission.
Die stimulierte emission funktioniert so:
Die atome des laser mediums werden angeregt, indem sie mit anderen atomen zusammenstoßen, oder Photonen, also lichtquanten, absorbieren. Die elektronen der atome kreisen schneller um den kern und gehen jeweils eine bahn nach hinten.
Man spricht hier von einem höheren energie niveau. Die tiefste stufe ist der grundzustand. es gibt mehrere energie niveaus.
Sagt mir bitte vie das auch bei einem 3 oder 4 niveau laser funktioniert.
Wenn nun noch ein Photon auf dieses atom trifft, dessen energie so groß ist, wie zwischen dem grundzustand und dem höheren energie niveau, fällt das atom auf den grundzustand zurück. dafür sendet es aber zwei photonen (mit der selben wellenlänge?) in die selbe richtung, in die das vorige photon "flog".
So wird eine Art Kettenreaktion ausgelöst.
Den fachausdruck für das "energie dazutun" nennt man pumpen.
Nun muss man sich das folgendermaßen vorstellen:
man hat das Lasermedium in der mitte von zwei spiegeln. der eine spiegel reflektiert (für die typische wellenlänge) zu 100%;
der andere Spiegel reflektiert für die (typische wellenlänge) zu 95%, das heißt, dass immer 5% des lichtstrahls herauskommen.
(darauf folgt, dass es im inneren eines lasers viel heller ist.)
Die Photonen aus der kettenreaktion, die in einem 90° Winkel auf den 100% spiegel trafen, werden in die entgegengesetzte richtung zurück reflektiert.
Diese Photonen lösen wieder eine kettenreaktion aus.
dann kömmen sie zum 95% spiegel und werden dort zu 95% wieder reflektiert und so weiter.
So werden nur photonen der ein und der selben richtung "verstärtk"
Laser Licht hat also eine oder wenige Wellenlängen, also ist es monochromatisch.
Ausserdem hat es eine hohe Winkelkohärenz was es für die industrie interessant macht. (erklärt mir das mit der kohärenz bitte nochmal was genauer)
Nun gibt es auch noch verschiedene arten von lasern
es gibt gaslaser (da weiß ich nicht so viel darüber, bitte erklärt mir das nochmal genauer, wie gaslaser funktionieren.
Bei Hene stoßen die he atome gegen die ne atome und die ne atome werden so angeregt. Genaueres weiß ich eigentlich auch nicht.
dann gibt es noch festkörper laser. Dort ist ein wirts kristall, in dem ionen, meißtens ionen von lanthanoiden, das eigentliche laser medium ist. Der festkörperlaser kann entweder mit blitzlampen gepumpt werden (dann ist er gepulst ??)
oder mit anderen laserdioden gepumpt werden (dpss (diode pumped solid state)) (cw) Das ist zum beispiel der ND Yag laser, ein wichtiger industrie laser. der erste laser überhaupt war ein festkörper laser, nämlich ein rubin laser.
klärt mich bitte noch wegen cw und puls auf. ich weiß nur, dass cw sehr kohärent ist und die ganze zeit strahlt (klar)
und dass puls laser weniger kohärent ist und mehr wellen hat.
dann gibt es noch farbstoff laser. das lasermedium hier ist ein farbstoff, der in einer passenden flüssigkeit gelöst ist und sich in einer küvette befindet. der farbstoff fluoresziert. so wird ein uv laserstrahl durch eine plan-konkav linse aus die küvette fokussiert. an der stelle mit der höchsten energie dichte wird der farbstoff als lasermedium tätig, während die wände der küvette als resonator dienen.
und dann gibt es noch diodenlaser. da weiß ich nur, dass es einen pn übergang gibt und eine kleine photodiode, mit der die stärke gemessen wird. ich weiß leider überhaupt nicht, wie die stimulierte emission bei laserdioden funktioniert. bitte sagt es mir. denn ich kann mir momentan nicht erklären wo der große unterschied zwischen laserdiode und LED liegt.
Ich muss auch einfach mehr zu den einzelnen laserarten wissen.
(jetzt mal so am rande: was hat die spontane emission mit dem laser zu tun und ist besetzungsinversion das, was ich da oben beschrieben habe???)
Bitte verbessert mich oder beantwortet meine fragen. es ist mir wirklich wichtig.
Liebe grüße
