Funktionsweise Laser < Physik < Naturwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 18:00 Mi 16.01.2008 | | Autor: | abakus |
In Lehrbüchern wird die Funktion eines Lasers (z.B. He-Ne-Laser) erklärt. Die Lichtquanten/wellen bewegen sich zwischen 2 Spiegeln und bewirken dabei die induzierte Emission weitere Quanten. Alles klar. Damit die Wellen sich nicht gegenseitig auslöschen, muss der Spiegelabstand ein ganzzahliges Vielfaches der Wellenlänge sein. WIE GEHT DAS? Der Spiegelabstand lässt sich kaum mit Nanometer-Genauigkeit justieren. Und selbst wenn: Eine geringe Schwankung der Umgebungstemperatur reicht doch aus, um durch Längenausdehnung den Spiegelabstand um mehr als eine Lichtwellenlänge zu ändern. Wo liegt mein Denkfehler?
Ich habe diese Frage in keinem anderen Forum gestellt.
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Hallo,
ich bin auf diesem Gebiet wirklich kein Experte, aber ich fand Deine Bedenken recht einleuchtend und hab' daher mal meinen Mann, der es eigentlich wissen sollte, gefragt.
Er schreibt:
"Beitrag ist im Prinzip richtig, aber:
Die Resonanz ist bei einem 2-Spiegelresonator für die Länge L*n = m*lambda/2 gewährleistet (n: Brechungsindex, m natürliche Zahl).
1.) man kann m verändern. Lambda ist recht klein, typisch 300nm. Schon leichte Luftdruckschwankungen verändern das Produkt L*n, so dass Resonanz gewährleistet sein kann. Deshalb sind einfrequente Laser empfindlich und können in der Wellenlänge springen.
2.) Lambda hat einen anderen Wert. Diese etwas kleinere oder größere Wellenlänge Lambda "passt besser" in den Resonator der Länge L. Lasermedien verstärken Licht nicht nur bei exakt einer Wellenlänge, sondern immer über einen Wellenlängenbereich.
In einem typischen Laser sind immer mehrere Wellenlängen gleichzeitig in Resonanz, typisch sind 50-100 Resonanzen (Wellenlängen).
Dass nur eine Wellenlänge resonant ist, ist eher selten und muss durch das Design erzwungen werden -> einfrequenter Betrieb (HeNe-Laser sind eine Ausnahme! alle HeNe-Laser mit einer Resonatorlänge von unter ca. 12cm sind einfrequent, da im Verstärkungsbereich nur eine Resonanz liegt. Je geringer der Spiegelabstand, je größer ist der Wellenlängenunterschied von Resonanz zu Resonanz)
Ich hoffe die Ausführungen helfen etwas."
Gruß v. Angela
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 15:19 Do 17.01.2008 | | Autor: | abakus |
Herzlichen Dank für die Auskunft!
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