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Was ist ein "Laser-Strahl" ? - das ist doch ganz einfach .... oder ?
Also den "einen Laserstrahl" gibt es gar nicht. Es wird aus Unkenntnis so benant. Es ist immer ein Strahlenbündel. Dieses Strahlenbündel wäre damit ein einfarbiges kohärentes "Licht". - Aha - was ist denn das ?
Jetzt suchen Sie nach "kohärentem Licht" und finden tolle Beschreibungen, daß dieses "Licht" nur mit einer Wellellänge strahlt und daß es dazu auch noch phasengleich sei. Wenn Sie ehrlich zu sich selbst sind, können Sie sich davon allermeist "gar nichts" oder immer noch "nichts Genaues" vorstellen.
In einen Buch von Professor Ernst Peter Fischer mit über 300 Seiten aus 2010 finden Sie erstmalig ein paar für den Normalo verständliche Hinweise, warum das kohärente "Licht" etwas ganz Besonderes ist.
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In dem 4-teilgen Funkschau-Artikel aus 1966 ist die Erklärung der "Kohärenz" auch nicht gerade mustergültig, dafür stehen dort andere frühe und wissenswerte Informationen drinnen.
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Ein verständliches Beispiel aus der Audio- / Hifi-Technik
- treffen phasengleiche Wellen aufeinander - adieren sie sich
- treffen gegenphasige Wellen aufeinander - löschen sie sich teilweise oder komplett aus
Die Prinzipien des Laser-Lichts (und noch viel mehr) hatte Professor Albert Einstein in 1909 in seiner Theorie zu Relativität formuliert und viele seiner damalige Mitmenschen sowie sogar seine Physiker-Kollegen hatten seine Darlegungen nicht verstanden (- ich auch nicht). Es muß doch einfacher zu erklären sein, was "kohärent" (und damit phasengleich) ist.
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- Darum ein leicht hinkendes physikalisch nicht ganz korrektes Beispiel, das eigentlich jeder Besitzer einer einigermaßen Hifi- tauglichen Hifi-Anlage nachvollziehen kann. Die Bilder rechts sind wirklich nur Hilfskrücken, weil die in die gleiche Richtung emittierten "Einzel-Strahlen" des Strahlenbündels nicht aufeinandertreffen können.
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Und so "experimentiere" ich mit einem Ton, einer Schall-Welle:
- Mit einem Tongenerator speise ich einen 60Hz Ton in einen Kanal meiner Hifi-Anlage ein und vergleiche/sehe den angezeigten konstanten Pegel am Generator, (evtl. am Zeiger) im Vorverstärker und an dem Power-Instrument der dicken 400 Watt Endstufe. An meinem Sitzplatz - etwa 7m entfernt - ist dieser recht tiefe 60Hz Ton (Wellenlänge ca. 5,5m) (aus nur einer Box) gewaltig (und konstant) zu hören.
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Wenn sich aber gegenphasige Wellen auslöschen
Stehe ich jetzt auf und wandere kreuz und quer durch den großen Raum, dann gibt es Stellen, Flecke, Orte, dort wird dieser tiefe Ton immer leiser bis er fast gar nicht mehr zu hören ist. - Der Grund : Die von der Raumwand reflektierte Schall-Welle ist an diesen speziellen Stellen nahezu gegenphasig zu der direkten Welle aus dem Lautsprecher. Und wenn diese beiden gegenphasigen Wellen aufeinander treffen, löschen sich diese beiden Wellen aus. Man hört nichts mehr.
Würde jetzt in einem sehr großen (unendlichen) Raum aus vielen Lautsprechern (einem Bündel) nebeneinander und übereinander jeweils zur gleichen Zeit der gleiche Ton (mit der gleichen Wellenlänge) und somit phasengleich (= kohärent) ausgestrahlt (gesendet) werden, und sei (für unser Beispiel) die Strahlungsrichtung wie beim Licht ziemlich geradeaus, dann gäbe es diese Auslöschungen nicht. Das von diesem Lautsprecherbündel ausgestrahlten Wellen-Bündel (= viele absolut gleiche Töne) wären überall exakt gleich laut - beim Laserstrahlenbündel wäre also das Licht - (= die gleichphasig parallel ausgestrahlte Lichtenergie) - überall gleich stark.
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Das Laser-Strahlenbündel (das Laser-Licht) ist auf dem ganzen Weg seiner Ausbreitung "stabil" !
Ob also ein "Lasestrahl" (korrekt sollte immer von dem Strahlen-Bündel gesprochen werden) dünn oder dick ist und ob er absolut parallele Strahlen aussendet oder mit ein paar Grad Streuwinkel etwas breiter streut, die Intensität ist innerhalb dieses Bündels überall konstant. Es gibt dort keine gegenseitigen Beeinflussungen bzw. Auslöschungen - wie bei unserem "nicht kohärenten" Glühlampenlicht oder bei den LEDs.
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