Physik-Facharbeit: Laser - Grundlagen, Systeme und Anwendung

1. Einleitung
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Der Startschuss zum Wettlauf um den Bau des ersten Lasers fiel 1958: Im Dezember
des Jahres 1958 druckte die amerikanische Fachzeitschrift „Physical Review“ einen
Artikel zweier Physiker der Bell Laboratories, Charles H. Townes und Arthur L.
Schawlow, mit dem Titel „Infrared and Optical Masers“ ab. Darin legten die beiden, die
sich vor allem mit der Verstärkung von Mikrowellen durch Maser beschäftigten, die
theoretische Grundlage zum Bau eines optischen Masers – dem Laser.
Nachdem ihr Artikel in der „Physical Review“ erschienen war, machten sich Forscher
in aller Welt daran, einen solchen Laser zu realisieren. [nach: 1]
Der Wettlauf war 1960 beendet, als die amerikanische Zeitschrift „Electronic Design“
am 3. August 1960 schrieb: „If he has what he thinks he has, he most certainly has a
laser.” [2] (Wenn er hat, was er glaubt,
dass er hat, hat er höchstwahrscheinlich
einen Laser.)
Er – das war Theodore Harold Maiman,
ein Physiker aus Kalifornien, USA. Drei
Tage später veröffentlichte Maiman in
„Nature“ einen selbstverfassten Bericht
über seine Entwicklung: Ihm war es als
Erstem gelungen, einen funktionsfähigen
Laser zu entwickeln. Das Foto (Abb. 1)
zeigt Maiman mit dem weltweit ersten
Abb. 1: Theodore H. Maiman mit dem welt-
Exemplar eines Lasers – einem Rubin- weit ersten Laser [3]
Laser.
Seitdem wurden und werden zahlreiche neue Lasersysteme entwickelt, die längst nicht
mehr aus unserem Leben wegzudenken sind. Mittlerweile haben sie ihren festen Platz in
Bereichen der Medizin, der naturwissenschaftlichen Forschung, der Materialbearbeitung
und vielem mehr. Aber auch im Alltag begegnen wir Lasern, wenn wir uns
beispielsweise eine CD anhören oder die Kassiererin im Supermarkt die Preise unseres
Einkaufs über den Strichcode ausliest.
Doch was ist eigentlich ein Laser?