Laserphysik

Die Laserphysik beschäftigt sich mit der Verstärkung von Licht durch den Vorgang der stimulierten Emission. Laser ist die englische Abkürzung für "Light amplification by stimulated emission of radiation", deutsch: "Lichtverstärkung durch stimulierte Emission". Bei der stimulierten Emission wird der Übergang eines Elektrons von einem energetisch höheren in einen tiefergelegenen Zustand von einem Lichtquant (Photon) ausgelöst, danach entstehen zwei Photonen mit gleicher Frequenz und Ausbreitungsrichtung, d.h. das Licht wird verstärkt. Der entgegengesetzte Vorgang ist die Absorption, bei dem durch die Energie eines Photons ein Elektron in ein höheres Nievau gehoben wird.

Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Photon durch Absorption ein Elektron auf ein höheres Niveau anhebt, ist genauso hoch wie die Wahrscheinlichkeit, dass es eine stimulierte Emission auslöst. Um eine Verstärkung von Licht zu erreichen, müssen daher mehr Elektronen im höheren Niveau liegen als im niedrigen, so daß aufgrund der Besetzung die Wahrscheinlichkeit für die stimulierte Emission höher ist als für die Absorption. Diesen Zustand in einem Festkörper nennt man Besetzungsinversion.