Photonen klonen

19. September 2004, 20:05
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Laser ist die Abkürzung für Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation, Lichtverstärkung durch angeregten Strahlungsaustausch. Die theoretischen Grundlagen zur Erzeugung von gebündeltem, einfärbigem Licht wurden schon von Albert Einstein formuliert, der erste Festkörperlaser wurde 1960 gebaut.

Durch Energiezufuhr kann ein Elektron in einen angeregten Zustand versetzt werden. Licht entsteht, wenn dieses angeregte Elektron in einen energieärmeren Zustand wechselt und dabei ein Lichtteilchen, ein Photon, abgibt. Normalerweise erfolgt der Übergang spontan und zufällig. Schon Einstein wusste aber: Wenn ein Photon auf ein bereits angeregtes Teilchen trifft, entsteht ein zweites Photon mit identen Eigenschaften, quasi ein Klon, es kommt zu einer stimulierten Emission, verstärktes Licht entsteht.

Benötigt wird ein Lasermedium - ein Kristall, ein Gas, ein Halbleitermaterial -, und eine Pumpquelle, die in diesem Medium ausreichend angeregte Teilchen erzeugt. Rückkoppelnde Elemente wie Spiegel, die den Laserstrahl mehrmals durch das Lasermedium schicken, verstärken den Effekt. Laser sind heute u. a. in der Werkstoffbearbeitung, der Medizin, der Messtechnik und in digitaler Speichertechnologie im Einsatz. (hon/DER STANDARD, Print-Ausgabe, 13. 9. 2004)

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