Wieso ist Laserlicht immer polarisiert?
Hey, ich beschäftige mich gerade mit dem Wellenmodell von Licht und dabei hatte ich dann wie die meisten neben den mehrfachspaltersuchen mit Inteferenzbildern und Co. auch die EIgenschaften von Laserlicht. Dieses ist eine elektromagnetische Welle. Bis dahin verstehe ich alles. Was ich nicht ganz verstehe; Wie kann die "traditionelle" Glühlampe Licht erzeugen, bzw. ein Lagerfeuer und Co? Ich verstehe, dass bei Licht keine Masse in Schwingung versetzt wird, sondern dass es sich um eine pure elektromagnetische Longitudinalwelle handelt. Aber wieso schwingt das überhaupt und bleibt nicht einfach im Draht. Heißt das, dass bei überschüssiger Energie diese automatisch anfängt zu schwingen? Und das dann hochfrequent?
Wieso wird die Energie nicht ausschlieslich in Wärme umgewandelt?
Danke für Versuche meine zugegebenermaßen leicht wirre Fragestellung zu beantworten :)
4 Antworten
Schau Dir das Stichwort Schwarzkörperstrahlung an. Das wird Dir erzählen, wieso ein glühender Körper Licht abstrahlt.
Die Polarisierung hat mit dem Resonator zu tun. Als Bestandteil vom Laser hast Du meist einen Resonator, in dem das Licht einige Male hin- und her- geht bevor es diesen verlässt. Dabei wird das Licht (L ight) verstärkt (=A mplified durch stimulierte Emission=Stimulated Emission of Radiation = SER). Die meisten Resonatoren haben einen besseren Wirkungsgrad für eine Polarisationsrichtung (Brewster-Winkel ist das Stichwort). Daher "überlebt" bei der Resonanz eine Polarisationsrichtung viel besser als die anderen.
Weil die Elektronen der Atome auf andere Energieniveaus gehoben werden (Quantenphysik lässt grüßen). Irgendwann fallen sie wieder zurück und geben die Energie dabei wieder als EM-Welle ab. In einem Laser regen sie sich gegenseitig dazu an und erzeugen so kohärentes Licht.
In einem heißen Körper werden Elektronen in der Schale der Atome durch die Wärmeenergie auf höhere (instabile) Energieniveaus gehoben, und geben beim Herunterfallen auf das Grundniveau die Energie zB als Lichtwelle (oder UV oder IR) wieder ab. Dabei bestimmt die Energie(differenz) W die Frequenz f der Welle nach W = h f.
Im Laser werden zuerst durch eine "Pumplichtquelle" Elektronen auf metastabile Niveaus gehoben, von der sie durch Licht der entspr. Frequenz "befreit" werden und herunterfallen ("induzierte Emission"). So entsteht ein weiteres Lichtquant / Welle mit gleicher Frequenz (monochromatisch), Phase (kohärent) und Schwingungsrichtung (Polarisation), und das Licht wird lawinenartig verstärkt.
Korrektur: Auf jeden Fall ist die Richtung des induzierten Lichts die gleiche wie die des induzierenden Lichts, wodurch alle Wellen parallel sind. Die Polarisation ist beliebig, aber man kann durch geeignete Maßnahmen erreichen, dass das Laserlicht polarisiert ist.
Weil die synchrone Polarisation das typische Merkmal von Laserlicht ist. Sonst wäre es einfach nur Licht.
Aber gibt es nicht auch Laserlicht bei Metallcuttern, welches kreisförmig polarisiert wird?
Außerdem:
Ich meine eher wie es dazu kommt, dass es so polarisiert ist. Wie man das sozusagen erreicht.
Danke, aber wenn ich das nicht im Vorhinein gelesen hätte würde ich ja nicht auf gutefrage fragen oder ;P...
Ich verstehe noch viel eher nicht wieso ein normaler Glühdraht "schwingt" bzw. die Energie die er ausstrahlt. Warum wird das nicht einfach NUR zu Wärme?