2. Der Laser

Zusammenfassung

Photonen und Atome können Wechselwirkungen eingehen: Absorption, spontane Emission und induzierte Emission. Die induzierte Emission wird bei der Erzeugung von Laserlicht genutzt. Sie ist die Grundlage dafür, dass Laserlicht monochromatisch und kohärent ist.

Das Licht kann nur dann verstärkt werden, wenn induzierte Emission wahrscheinlicher ist als Absorption. Dazu muss das thermische Gleichgewicht umgangen werden, das diesen Zustand verbietet. Durch das sogenannte Pumpen wird eine Besetzungsinversion erzeugt.

Mit Hilfe eines Resonators interferieren die emittierten Wellen (Photonen) konstruktiv. Durch Auskopplung eines Teils dieser Resonanz kann ein Laser im Dauerbetrieb arbeiten.

Der hier verwendete HeNe-Laser erzeugt wegen der im Resonator verwendeten Brewster-Fenster polarisiertes Licht.

 

In dem unten gezeigten Applet können Sie die Funktion eines Lasers nachvollziehen. Die links gezeigte Lampe symbolisiert das Pumpen, die Pumpenergie kann verändert werden. Angeregte Atome werden mit einem grünen Rand dargestellt.

Laser-Simulation, Applet.
Quelle: Physik 2000