Big Bang 7, Schulbuch

86 RG 7.2 G 7.2 Kompetenzbereich Atomphysik Lichtklinge Auch in der Medizin wird der Laser sehr vielfältig einge- setzt, etwa als Laserskalpell, bei dem man das Gewebe nicht mit einer Stahlklinge, sondern eben mit einer „Licht- klinge“ schneidet. Der größte Vorteil ist, dass die Gefäße dabei gleichzeitig richtiggehend zugeschweißt werden und Wunden somit kaum bluten. Besonders spektakulär sind die Hornhautbehandlungen des Auges zur Beseitigung der Fehlsichtigkeit (Abb. 35.26). i Abb. 35.26: Um Kurzsichtigkeit zu beheben, wird die oberste Horn- hautschicht weggeklappt (a–b) und dann die darunter liegende Schicht mit dem Laser verdampft (c). Die Hornhaut wird dadurch insgesamt flacher (f) und die Brechkraft des Auges geringer. Aus Pits werden bits Optische Speichermedien sind ähnlich aufgebaut. Der Un- terschied liegt in vor allem in Abstand und Größe der Vertie- fungen, den Pits (Abb. 35.27). Beim Lesen wird der unter- schiedliche Lichtreflex der Oberfläche von einer Fotodiode registriert und in 1er und 0er – also in bits – umgewandelt. Aus Pits werden somit bits! Bei gekauften Scheiben sind die Pits geprägt. Wenn du eine Scheibe selbst brennst, dann verändert der Laserstrahl die Reflexionseigenschaften des Kunststoffes an dieser Stelle. Die Schreibgeschwindigkeit lässt einen schwindlig werden. Momentan schaffen die schnellsten Brenner, einige 10 Mil- lionen Pits pro Sekunde in eine DVD zu brennen (entspricht rund 5.000 kByte/Sekunde; F16 ). i Abb. 35.27: Spurabstand, Pits und Größe des Laserpunktes im Ver- gleich: Bei einer CD wird ein Infrarot-Laser verwendet, dessen Licht du nicht sehen kannst. Bei einer Blu-ray wird, wie der Name schon vermuten lässt, blaues Laserlicht verwendet. Einsatzbereich Computer und Medien Optische Medien , Datenübertragung in Glasfaserkabeln , Laserdrucker Materialbehandlung Bohren, Schneiden, Schweißen Wissenschaft Entfernungsmessung des Mondes , Laser- kühlung, Holografie, „Beamen“ Messtechnik Scannerkassa , Laserzieleinrichtung (infrarot) bei Radarmessung, Brandmelder Medizin Laserskalpell , Hornhaut verändern Militär Lenksysteme für Raketen, Visiereinrichtung für Gewehre Tab. 35.2: Einige Einsatzmöglichkeiten des Lasers Neben seiner Kohärenz hat Laserlicht noch zwei weitere, besondere Merkmale. Erstens kann seine Energiedichte enorm sein! Deshalb spielen leistungsstarke Laser beim Schneiden und Schweißen von Werkstoffen eine große Rolle – und bei den Bordkanonen von Raumschiff Enterprise. Zweitens ist Laserlicht fast parallel. Diese Tatsache nutzt man aus, um die Entfernung zum Mond zu messen (Abb. 35.28, F17 ). Am Mond ist der Laserstrahl trotzdem auf eine Fläche von 20 km 2 aufgeweitet! Von einem nor- malen Scheinwerfer würde praktisch gar nichts mehr an- kommen! Abb. 35.28: Messung der Mondentfernung mit einem Laserstrahl: Am Mond wurden dazu bei den Apollo-Missionen Reflektoren aufge- stellt. Licht als Träger von Energie Was kann man aus dem Spektrum der Sterne lesen? L Wie hängt das Abstrahlen von UV-Licht von der Farbe eines Sterns ab? Überlege mit Abb. 35.14, S. 82. L Eine Glühlampe und eine Leuchtstoffröhre verbrau- chen beide 40 W. Welche gibt mehr Licht ab? L Warum hat man sich jahrelang bemüht, einen blauen Halbleiterlaser zu bauen? Was kann dieser, was ein roter nicht kann? L Was haben die Messungen der Mondentfernung ergeben, die man seit 1969 durchführt? L Sind Photonen Fermionen oder Bosonen? Überlege mit Hilfe von Laserlicht. L 35 F18 E1 F19 E1 F20 S1 F21 E1 F22 W1 F23 W1 Nur zu Prüfzwecke – Eigentum des Verlags öbv