Die folgende Arbeit befasst sich mittels Versuchsbereicht mit dem Aufbau und Analyse der Funktionsweise eines Helium-Neon Lasers.
Nach einer theoretischen Einleitung und einer Erläuterung des allgemeinen Aufbaus eines Lasers erfolgt ein spezifischere Beschreibung der benötigten optischen Geräte für einen solchen Helium-Neon-Laser.
Abschließend erfolgt die Durchführung eines eigenen Versuches, welche sich besonders mit der Veränderung des Winkels am Littrow-Prisma und der so gegebenen Messbarkeit von Wellenlängen befasst.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Theoretische Grundlagen
- Allgemeiner Aufbau eines Laser
- Optische Geräte
- Gasentladungsröhre
- Brewsterfenster
- Bragg-Spiegel
- Littrow-Prisma
- Versuchsdurchführung
- Anhang
- Literaturverzeichnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Versuch verfolgt das Ziel, einen Helium-Neon-Laser (He-Ne-Laser) aufzubauen, dessen Funktionsweise zu analysieren und zwei verschiedene Laser-Wellenlängen im roten bzw. orangen Spektralbereich zu untersuchen.
- Aufbau eines He-Ne-Lasers
- Funktionsweise des Lasers
- Besetzungsinversion im aktiven Medium
- Stimulierte Emission und Laserstrahlerzeugung
- Untersuchung verschiedener Laser-Wellenlängen
Zusammenfassung der Kapitel
Einleitung
Die Einleitung gibt eine Einführung in die Funktionsweise des Helium-Neon-Lasers (He-Ne-Laser) als Gas-Laser für kontinuierliche Lichtemission. Es werden die wichtigsten Entwicklungsstadien und die Bedeutung des Versuchs für die Analyse der Laserfunktion und die Untersuchung verschiedener Wellenlängen im roten und orangen Spektralbereich erläutert.
Theoretische Grundlagen
Dieser Abschnitt behandelt die theoretischen Grundlagen des He-Ne-Lasers. Es wird der allgemeine Aufbau eines Lasers mit den wichtigsten Komponenten wie Gasentladungsröhre und Resonator erläutert. Der Schwerpunkt liegt auf den optischen Geräten, die für die Laserfunktion entscheidend sind, darunter Gasentladungsröhre, Brewsterfenster, Bragg-Spiegel und Littrow-Prisma. Der Mechanismus der Besetzungsinversion und die Rolle der stimulierten Emission bei der Laserstrahlerzeugung werden detailliert beschrieben.
Versuchsdurchführung
Dieser Abschnitt beschreibt die praktische Durchführung des Versuchs, inklusive der verwendeten Materialien, der Versuchsanordnung und der Schritte zur Erzeugung und Messung des Laserlichts. Es werden die verschiedenen Parameter, die die Leistung und die Eigenschaften des Laserstrahls beeinflussen, diskutiert.
Schlüsselwörter
Helium-Neon-Laser, Gas-Laser, kontinuierliche Lichtemission, Resonator, Besetzungsinversion, stimulierte Emission, Laserstrahlerzeugung, Wellenlänge, rotes Licht, oranges Licht, Spektralbereich, Versuchsdurchführung.
Häufig gestellte Fragen
Wie funktioniert ein Helium-Neon-Laser?
Ein He-Ne-Laser ist ein Gaslaser, bei dem Heliumatome durch elektrische Entladung angeregt werden und ihre Energie auf Neonatome übertragen, was zur Lichtemission führt.
Was ist eine Besetzungsinversion?
Dies ist ein Zustand, in dem sich mehr Atome in einem angeregten Zustand als im Grundzustand befinden – die zwingende Voraussetzung für die Laserfunktion.
Welche Rolle spielt das Littrow-Prisma?
Das Littrow-Prisma dient im Versuchsaufbau dazu, verschiedene Wellenlängen (z.B. Rot oder Orange) durch Veränderung des Winkels selektiv messbar zu machen.
Wozu dienen Brewsterfenster?
Brewsterfenster an der Gasentladungsröhre sorgen für eine verlustfreie Transmission von Licht einer bestimmten Polarisation und bestimmen somit die Polarisation des Laserstrahls.
Was ist ein Bragg-Spiegel?
Bragg-Spiegel sind hochreflektierende Schichtsysteme, die den optischen Resonator bilden und nur Licht einer ganz bestimmten Wellenlänge verstärken.
- Arbeit zitieren
- Sadik Mejid (Autor:in), 2015, Analyse der Funktionsweise eines Helium-Neon Lasers. Ein Versuchsbericht, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/475237
