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Wellenlänge. Unser normales Licht, das Sonnenlicht oder das Licht einer
Glühbirne, ist weißes Licht, das sich aus allen Farben zusammensetzt und in
verschiedenen Wellenlängen schwingt. Dieses inkohärente Licht breitet sich in
alle Richtungen aus und verliert mit zunehmender Entfernung von der
Lichtquelle an Intensität. Laserlicht dagegen besteht aus gleich schwingenden
Lichtwellen nur einer Farbe, die sich nur in einer Richtung ausbreiten. Dieses
kohärente Licht ergibt einen schmalen Lichtstrahl mit sehr hoher Energie.
Licht entsteht dadurch, daß Atomen Energie zugeführt wird, bei
Sonnenlicht und Feuer zum Beispiel Wärme, bei Neonröhren und
Leuchtanzeigen elektrische Energie. Die Lichtenergie steckt in
Strahlungsteilchen, die man Photonen nennt. Die Photonen des Laserlichts
haben alle die gleiche Energie und daher auch die gleiche Wellenlänge, denn sie
stammen von Atomen, die in gleicher Weise angeregt sind.
Laser werden aus verschiedenen Materialien hergestellt: aus
Mineralkristallen oder Glas, aus Flüssigkeiten mit einem chemischen Zusatz,
durch den das Licht eine bestimmte Farbe erhält, oder aus Gasen wie Helium
oder Neon in einem Glasrohr.
Alle Laser funktionieren nach demselben Prinzip. Mit hellen Lichtblitzen
oder kurzen Stromstößen führt man dem Laser Energie zu. Einige Atome des
Lasermaterials nehmen diese Energie auf (höherenergetischer Zustand). Nach
Unterbrechung der Energiezufuhr können sie jedoch die höhere Energie nicht
halten und fallen in einen Zustand niedrigerer Energie, der allerdings noch über
dem Grundzustand liegt - sie sind angeregt. Dabei kommt es zu einer Abgabe
(Emission) von Photonen. Trifft ein solches Photon auf ein anderes angeregtes
Atom, gibt dieses seine letzten zusätzlichen Photonen ab und kehrt in den
Grundzustand zurück. Der ganze Vorgang setzt sich in Bruchteilen von
Sekunden durch den ganzen Kristall fort. Man nennt diese Kettenreaktion
stimulierte Emission. Das Besondere an dieser Reaktion ist, daß jedes Atom
Photonen mit genau derselben Wellenlänge und in genau derselben Richtung
abgibt.
An jedem Ende des Kristalls beziehungsweise des Glasrohrs einer
„Laserkanone" befindet sich ein Spiegel. Der Spiegel an einem Ende reflektiert
das auftreffende Licht zu 100 Prozent, während der am anderen Ende nur etwa
95 Prozent reflektiert, also etwas lichtdurchlässig ist. Durch Reflexion an den
Spiegeln wird die Kettenreaktion verstärkt: Die Photonen kehren in den Kristall
zurück und lassen die Lichtintensität anwachsen. Wenn eine bestimmte
Intensität erreicht ist, treten schliesslich die vielen phasengleich schwingenden
Photonen in Form eines dünnen Laserstrahls am lichtdurchlässigen Ende des
Kristalls aus.
Lexikalisch-grammatische Übungen
l. Übersetzen Sie. Beachten Sie die Funktion von Partizip I (S. 81):
mit zunehmender Entfernung, gleich schwingende Lichtwellen, das
auftreffende Licht.
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Wellenlänge. Unser normales Licht, das Sonnenlicht oder das Licht einer Glühbirne, ist weißes Licht, das sich aus allen Farben zusammensetzt und in verschiedenen Wellenlängen schwingt. Dieses inkohärente Licht breitet sich in alle Richtungen aus und verliert mit zunehmender Entfernung von der Lichtquelle an Intensität. Laserlicht dagegen besteht aus gleich schwingenden Lichtwellen nur einer Farbe, die sich nur in einer Richtung ausbreiten. Dieses kohärente Licht ergibt einen schmalen Lichtstrahl mit sehr hoher Energie. Licht entsteht dadurch, daß Atomen Energie zugeführt wird, bei Sonnenlicht und Feuer zum Beispiel Wärme, bei Neonröhren und Leuchtanzeigen elektrische Energie. Die Lichtenergie steckt in Strahlungsteilchen, die man Photonen nennt. Die Photonen des Laserlichts haben alle die gleiche Energie und daher auch die gleiche Wellenlänge, denn sie stammen von Atomen, die in gleicher Weise angeregt sind. Laser werden aus verschiedenen Materialien hergestellt: aus Mineralkristallen oder Glas, aus Flüssigkeiten mit einem chemischen Zusatz, durch den das Licht eine bestimmte Farbe erhält, oder aus Gasen wie Helium oder Neon in einem Glasrohr. Alle Laser funktionieren nach demselben Prinzip. Mit hellen Lichtblitzen oder kurzen Stromstößen führt man dem Laser Energie zu. Einige Atome des Lasermaterials nehmen diese Energie auf (höherenergetischer Zustand). Nach Unterbrechung der Energiezufuhr können sie jedoch die höhere Energie nicht halten und fallen in einen Zustand niedrigerer Energie, der allerdings noch über dem Grundzustand liegt - sie sind angeregt. Dabei kommt es zu einer Abgabe (Emission) von Photonen. Trifft ein solches Photon auf ein anderes angeregtes Atom, gibt dieses seine letzten zusätzlichen Photonen ab und kehrt in den Grundzustand zurück. Der ganze Vorgang setzt sich in Bruchteilen von Sekunden durch den ganzen Kristall fort. Man nennt diese Kettenreaktion stimulierte Emission. Das Besondere an dieser Reaktion ist, daß jedes Atom Photonen mit genau derselben Wellenlänge und in genau derselben Richtung abgibt. An jedem Ende des Kristalls beziehungsweise des Glasrohrs einer „Laserkanone" befindet sich ein Spiegel. Der Spiegel an einem Ende reflektiert das auftreffende Licht zu 100 Prozent, während der am anderen Ende nur etwa 95 Prozent reflektiert, also etwas lichtdurchlässig ist. Durch Reflexion an den Spiegeln wird die Kettenreaktion verstärkt: Die Photonen kehren in den Kristall zurück und lassen die Lichtintensität anwachsen. Wenn eine bestimmte Intensität erreicht ist, treten schliesslich die vielen phasengleich schwingenden Photonen in Form eines dünnen Laserstrahls am lichtdurchlässigen Ende des Kristalls aus. Lexikalisch-grammatische Übungen l. Übersetzen Sie. Beachten Sie die Funktion von Partizip I (S. 81): mit zunehmender Entfernung, gleich schwingende Lichtwellen, das auftreffende Licht. 22
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