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Laser Dritte Ebene © http: //www. ebglasershow. de/assets/images/Beam 5. jpg © http: //www. sunbeamtech. com/PRODUCTS/images/laser_ beam_led_b_550. jpg 04. 12. 2020 Klaus Oberauer 1
Laser Inhalt 1) Was ist ein Laser? 2) Verschiedene Laserarten 3) Anwendungen von Lasern 4) Gefahren von Lasern © Microsoft Klaus Oberauer 2
1) Was ist ein Laser? LASER = „Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation“ (Lichtverstärkung durch angeregte Strahlungsaussendung) Begriff 1957 von Gordon Gould Erste Laser 1960 von Theodore Maiman © http: //www. bullnet. co. uk/shops/test/images/laserb. j pg Klaus Oberauer 3
1) Was ist ein Laser? Wie wird Laserlicht erzeugt? z. B. Festkörperlaser Ø Mit Ionen verunreinigtes (dotiert) glasartiges Material Ø Elektronen auf höheres Energieniveau gehoben (Pumpen) Ø Rücksprung der Elektronen unter Abgabe von Licht © http: //www. pe. tu-clausthal. de/agbalck/faszinationlicht/imj_8418. htm Klaus Oberauer 4
1) Was ist ein Laser? Ø Licht wird zwischen den Spiegeln hin und her reflektiert Ø Ganzzahlige Wellen zwischen den Spiegeln (stehende Wellen) Ø Wellen treffen Spiegel rechtwinkelig im Nullpunkt Ø Wenn Lichtenergie im Laser zu groß ist, dringt sie durch den halbdurchlässigen Spiegel © http: //www. elektronikinfo. de/strom/laser. htm Klaus Oberauer 5
1) Was ist ein Laser? Eigenschaften des Lichts Ø Strahlung mit gleicher Phasenlage (Laser) © http: //de. wikipedia. org/wiki/Phase_%28 Schwingung%29 Ø Strahlung mit unterschiedlicher Phasenlage © http: //de. wikipedia. org/wiki/Phase_%28 Schwingung%29 Klaus Oberauer 6
1) Was ist ein Laser? Eigenschaften des Lichts Ø Linear polarisiertes Licht (Licht schwingt in einer Ebene) © http: //www. aip. de/groups/soe/magfeld/main_pol. htm gleiche Phasenlage = gleiche Frequenz = gleiche Wellenlänge = gleiche Farbe Man spricht von extrem einfarbigem Licht = monochromatischem Licht Durch diese Eigenschaften ist der Strahl besonders gut zu bündeln Klaus Oberauer 7
2) Verschiedene Laserarten Festkörperlaser Ø kristallines Material z. B. : Rubinlaser, rot, Wellenlänge 694 nm, Nd: YAG-Laser, infrarot, Wellenlänge 1064 nm Ø Durch Blitzlampen oder mit Laserdioden optisch gepumpt © http: //www. pe. tuclausthal. de/agbalck/faszinationlicht/imj_8418. htm Klaus Oberauer 8
2) Verschiedene Laserarten Halbleiterlaser = Laserdioden Ø Material: Gallium-Arsenid-Kristalle Ø Wird elektrisch gepumpt © http: //www. roithner-laser. co m/Pictures/In. Ga. As. PIN. JPG ©http: //www. sunbeamtech. com/PRODUCTS/images/la ser_beam_led_g_550. jpg Klaus Oberauer 9
2) Verschieden Laserarten Gaslaser Ø Material: Helium - Neon oder CO 2 Ø Wird elektrisch gepumpt ©http: //home. arcor. de/stewave/images/Menue/hen e_3. jpg © http: //home. arcor. de/stewave/images/Menue/hene_3. jpg Klaus Oberauer 10
2) Verschiedene Laserarten Farbstofflaser Material: Fluoreszierende Farbstoffe Wird optisch gepumpt (durch andere Laser gepumpt) © http: //www. pulslaser. de/Farbstoff/laser_2. htm Klaus Oberauer 11
3) Anwendungen von Lasern Werkstofftechnik Verschiedene Fertigungsverfahren Ø Umformen Ø Trennen Ø Bohren © http: //www. pe. tuclausthal. de/agbalck/faszinationlicht/imj_8646. htm Ø Fügen Ø Für kleinste Beschriftungen Klaus Oberauer 12
3) Anwendungen von Lasern Medizin Verschiedene Bereiche Ø Diagnose zur Messung des Blutstromes Ø Akupunktur Ø Augenheilkunde Ø Chirurgie als Laserskalpell Ø Zahnmedizin: kann den Bohrer ersetzen Ø Urologie zur Behandlung der Nieren Ø Krebstherapie Klaus Oberauer © http: //www. schoenheit-undmedizin. de/aesthetisch_plastisch/plastische_chir urgen/laser. jpg 13
3) Anwendungen von Lasern Messtechnik Anwendungen Ø Bauwesen Ø Verkehrsüberwachung z. B. Laserpistolen Ø Barcodelasergeräte (Strichcode) Ø Brandmelder ©http: //www. expressen. se/content/1/c 6/18/37/14/4 ffc 237 9. jpg ©http: //www. mueller-eggerstedt. de/pwrscn. JPG Klaus Oberauer 14
3) Anwendungen von Lasern Datentechnik Anwendungen Ø Datenspeicherung z. B. CD-ROM, DVD Ø Datenübertragung z. B. mit Glasfasern Ø Laserdrucker © http: //www 2. hsharz. de/AI/files/labore/nt/ktlabor/bilder/Glasfasern. jpg Klaus Oberauer 15
3) Anwendungen von Lasern Militärtechnik Anwendungen Ø Markierung von Zielen Ø Entfernungsmessung Ø Lasergewehre, die den Gegner erblinden lassen Ø Hochenergielaser auf Flugzeugen und Schiffen zur Raketenabwehr ©http: //www. schiesssport-vogel. de/images/walthersspklein_152. jpg Klaus Oberauer 16
4) Gefahren des Lasers Ø Gefährdet Augen und Haut, wobei die Augen durch ihre optische Eigenschaften mehr gefährdet sind Ø Augen fokussieren das einfallende Licht auf die Netzhaut Ø Laser mit geringer Leistung können Netzhaut schädigen Ø Oft völlige Erblindung © http: //leifi. physik. unimuenchen. de/web_ph 07_g 8/lesestoff/01 gefahr/laser_gefahr. gif Klaus Oberauer 17
Linkliste Ø Was ist ein Laser: © http: //de. wikipedia. org/wiki/Laser © http: //www. elektronikinfo. de/strom/laser. htm © http: //www. aip. de/groups/soe/magfeld/main_pol. htm Ø Verschiedene Laserarten: © http: //de. wikipedia. org/wiki/Laser Ø Anwendungen von Lasern: © Ø Gefahren von Lasern: © http: //de. wikipedia. org/wiki/Laser Klaus Oberauer 18
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