Frage von Mariemol, 19

Was sind rückgekoppelte Photonen?

Ich habe mir gerade einen Artikel auf der Seite Spektrum durchgelesen, auf der ein Laser genauer beschrieben wird. Im Artikel steht:

"Allgemein gilt, daß ein angeregtes Teilchen umso eher induziert anstatt spontan emittieren wird, je stärker das Strahlungsfeld ist, d.h. je mehr bereits emittierte Photonen rückgekoppelt werden. Umgekehrt gilt, daß rückgekoppelte Photonen eher absorbiert werden (siehe Abb. 3c ), wenn sich mehr Teilchen im unteren der beiden energetischen Zustände befinden (was einer thermischen Verteilung entspricht), während die rückgekoppelten Photonen zur induzierten Emission beitragen, wenn sich mehr Teilchen im höheren Niveau befinden."

Aber was genau ist mit der Rückkopplung in Bezug auf die Photonen gemeint ? Danke schon mal im Voraus :)

Antwort
von PhotonX, 12

Kopplung ist hier im Sinne von Wechselwirkung zu verstehen. Die Photonen wechselwirken also mit den Atomen: Photonen im Strahlungsfeld können von einem Atom absorbiert werden und umgekehrt können von einem Atom Photonen ins Strahlungsfeld zurückgegeben, also emittiert werden.

Nun sind die Wahrscheinlichkeiten für diese Prozesse wie im von dir zitierten Abschnitt beschrieben. Photonen verlassen ein Atom durch Emission und das Atom springt in niedriegeres Energieniveau. Je mehr Atome aber auf einem niedrigen Energieniveau sind, umso wahrscheinlicher ist es, dass Photonen aus dem Strahlungsfeld wieder absorbiert werden. In diesem Sinne existiert eine Rückkopplung: Die Photonen kriegen von den Atomen quasi ein Feedback und "wissen" was sie weiter zu "tun" haben.

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