Ein Laser ist ein Gerät, das Licht erzeugt, das besonders gebündelt, stark und gleichmäßig ist. Im Gegensatz zu normalem Licht, das in viele Richtungen zerstreut und aus vielen verschiedenen Farben besteht, ist Laserlicht sehr scharf gebündelt und besteht im Idealfall nur aus einer einzigen Farbe.
Laser haben viele praktische Anwendungen: Sie werden in CD- und DVD-Playern, Barcode-Scannern, Laserschneidemaschinen, Augenoperationen und Messgeräten eingesetzt. Auch in der Forschung spielt der Laser eine große Rolle, weil sein Licht so präzise gesteuert werden kann.
In der Quantenphysik sind Laser extrem wichtige Werkzeuge, weil sie sehr präzises, kontrolliertes Licht liefern können, das für Experimente auf der Quantenebene benötigt wird.
Einige wichtige Anwendungen sind:
- Kühlen und Einfangen von Atomen: Mit Lasern lassen sich Atome stark abbremsen und in einem sogenannten Optischen Gitter oder Magneto-Optischen Falle fixieren. Das ist nötig, um ihre quantenmechanischen Eigenschaften genau zu untersuchen.
- Manipulation von Quantenzuständen: Laser können einzelne Atome oder Photonen gezielt anregen, verschieben oder in bestimmte Quantenzustände bringen. So lassen sich Quantencomputer-Bits (Qubits) kontrollieren.
- Erzeugung verschränkter Photonen: Laserlicht wird in speziellen Kristallen genutzt, um verschachtelte oder verschränkte Photonenpaare zu erzeugen, die für Quantenkommunikation und Quantenkryptografie notwendig sind.
- Präzisionsmessungen: Laser ermöglichen extrem genaue Messungen von Entfernungen, Frequenzen oder Zeiteinheiten, z. B. in Atomuhren oder beim Nachweis von winzigen Kräften und Feldern.
Hier findest du noch eine Lerneinheit zum Thema Laser: