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Versuche

Laser (JAVA-Simulation von PhET)

Laden Sie das JAVA-Applet zum Laser und führen Sie folgende Simulationen aus.

1.Teil

Benutzen Sie zunächst den Modus "Einzelatom (Absorption und Emission)" der an der entsprechenden Karteikarte oben eingestellt werden kann und betrachten Sie nur zwei Niveaus (Energy Levels).
  • Variieren Sie die Lebensdauer (Lifetime) des oberen Niveaus 2 am Schieber rechts oben und prüfen in welchem Fall besonders viel stimulierte Emission auftritt (erkennbar an Photonen-Paaren).
  • Haben Sie nach allen Änderungen bei diesem Simulationsprogramm Geduld, es dauert etwas bis sich ein stationärer Zustand einstellt.

2. Teil:

Wählen Sie die Karteikarte "Multiple Atoms (Lasing)" aus.
  • Wichtig ist der Fall mit drei Energieniveaus.
  • Stellen Sie bei "Lamp Control" die Lichtfarbe (unterer Schieber) so ein, dass das Niveau 3 angeregt wird und steigern Sie die Lampenintensität (oberer Schieber).
  • Variieren Sie die Lebensdauern von Niveau 3 und 2 so, dass möglichst viel stimulierte Emission auftritt.
    • Setzen Sie nun an die Ränder des aktiven Mediums Spiegel ("Schalte Spiegel dazu").
    • Stellen Sie die Reflektivität des Spiegel von 100% auf niedrigere Werte, so dass Strahlung aus dem Laser treten kann.
    • Spielen Sie an den verschiedenen Schiebern solange, bis die Ausgangsleistung (Output Power) des Lasers möglichst groß ist.