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Biografie
Lasertechnik basiert auf der von Einstein mit formulierten Quantentheorie.

Lasertechnik basiert auf der von Einstein mit formulierten Quantentheorie.

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Laser

Photonen in Reih und Glied

Vierzig Jahre vor der Erfindung des Lasers legte Einstein die theoretischen Grundlagen.

Laser sind überall. An der Supermarktkasse lesen sie die Strichcodes, im Discman tasten sie die CDs ab, Kosmetikstudios brennen mit ihrem Licht Pickel von der Haut und in Automobilfabriken schweißen Hochleistungslaser Aluminiumteile zusammen.

Das grundlegende Prinzip eine Lasers ist die so genannte stimulierte Emission von Licht. Daher auch der Name: “Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation”. 1916 postulierte Einstein zum ersten Mal, dass eine solche stimulierte Emission möglich sein müsse. Es ging im damals freilich nicht um Laser oder gar um Supermarktkassen. Seine These folgte aus allgemeinen Überlegungen zur neu entstehenden Quantentheorie. Im Experiment nachgewiesen wurde das Phänomen 1928. Erst 1960 wird der erste Laser gebaut.

Was hat es nun mit dieser stimulierten Emission auf sich? Die Energie der Lichtquanten, der Photonen, hängt von ihrer Frequenz, also der Farbe des Lichts ab. Atome können aber Energie nur in bestimmten Portionen (Quanten) abgeben oder aufnehmen. Bestrahlt man nun ein Atom mit Photonen der passenden Farbe, die genau die benötigten Energieportionen besitzen, dann gibt es zwei Möglichkeiten: Erstens: Das Atom nimmt die Energie auf, das Lichtquant verschwindet (Absorption). Das Atom befindet sich dann Zustand größerer Energie. Irgendwann „fällt“ das Atom dann spontan in den niederen Energiezustand zurück und strahlt Licht in eine zufällige Richtung ab.

Zweitens: Das Atom befindet sich bereits in dem höheren Energiezustand. Trifft nun ein Photon das Atom, springt das Atom in den niederen Energiezustand und sendet

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Zuletzt geändert am: 18.02.2005