Mit KI aus unserem englischen Quiz auf Deutsch erstellt; die Quellen verweisen auf die deutsche Wikipedia.
Ein Laser erzeugt Licht mit besonderen Eigenschaften: intensiv, scharf gebündelt und oft auf einen sehr engen Frequenzbereich beschränkt. Das Prinzip dahinter beschrieb Albert Einstein schon 1916, gebaut wurde das erste Gerät aber erst 1960. Dieses Quiz führt von den physikalischen Grundlagen über die Geschichte bis zu den Anwendungen in Medizin, Industrie, Forschung und Alltag. Auch Lasersicherheit und die Fusionsexperimente der National Ignition Facility kommen vor.
Alle 30 Fragen mit Antworten und Erklärungen. Quiz spielen
Q 01Aus welcher Art von Wellen besteht Laserstrahlung?
Elektromagnetischen
Von Glühlampenlicht unterscheidet sie sich durch hohe Intensität, scharfe Bündelung und einen oft sehr engen Frequenzbereich.
Q 02Wohin dürfen Showlaser selbst bei Versagen der Steuerung niemals strahlen können?
Ins Publikum
Lässt sich die Strahlung nicht vollständig abschirmen, sollen geschultes Personal, technische Maßnahmen und Schutzbrillen die Gefährdung auf ein Mindestmaß senken.
Q 03In welchem medizinischen Fach ermöglichen Laser das „Bohren ohne Bohrer“?
Zahnmedizin
Diodenlaser dienen dort außerdem chirurgischen Eingriffen, der Keimreduktion bei Wurzelkanalbehandlungen und dem Bleaching.
Q 04Welches Eingabegerät steuert Musikinstrumente mit einem aufgefächerten Laserstrahl an?
Laserharfe
Auch sonst sorgen Laser für Unterhaltung: In Diskotheken und Lasershows erzeugen Geräte mit bis zu mehreren Watt Ausgangsleistung Lichteffekte.
Q 05Wofür steht das „r“ im englischen Akronym „Laser“?
radiation
Auf Deutsch bedeutet die ganze Abkürzung „Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung“.
Q 06Wer beschrieb bereits 1916 die stimulierte Emission als Umkehrung der Absorption?
Albert Einstein
Der experimentelle Nachweis des Effekts gelang erst 1928 Rudolf Ladenburg.
Q 07Was können langgepulste Laser in der Dermatologie dauerhaft zerstören?
Haarwurzeln
Ultrakurz gepulste Laser entfernen dagegen Pigment unter der Haut, ohne die Hautoberfläche stark zu verletzen.
Q 08Auf welchen Teil des Auges bündelt die Augenlinse einen parallelen Laserstrahl?
Netzhaut
Schon wenige Milliwatt können deshalb zu partieller Erblindung führen; solche Schäden bleiben oft unbemerkt und werden erst vom Augenarzt entdeckt.
Q 09Laserdioden welcher sichtbaren Farbe erreichten Ende der 1990er Jahre die Marktreife?
Blau
Zur selben Zeit wurden auch ultraviolette Laserdioden marktreif; beide beruhen auf Halbleitern mit breitem Bandabstand.
Q 10Welches Element lässt sich mithilfe von Lasern zur Gewinnung von Kernbrennstoff anreichern?
Uran
Die dafür eingesetzten Verfahren der Isotopentrennung tragen die Kürzel AVLIS und MLIS.
Q 11Wer stellte am 16. Mai 1960 den ersten Laser fertig?
Theodore Maiman
Noch im selben Jahr folgte der erste Gaslaser, den Ali Javan, William Bennett und Donald Herriott entwickelten.
Q 12In welchem US-Bundesstaat steht die National Ignition Facility?
Kalifornien
Die Anlage gehört zum Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore; ihre Laser nehmen den Großteil eines zehn Stockwerke hohen Gebäudes ein.
Q 13Wie heißen Laser mit flüssigem Lasermedium?
Farbstofflaser
Sie zeichnen sich durch eine sehr große, kontinuierlich abstimmbare Bandbreite an Wellenlängen aus; als Medium dienen oft Stilbene, Cumarine und Rhodamine.
Q 21Welchen Lasertyp schlug Alexander Prochorow 1958 für kürzere Wellenlängen vor?
Rubinlaser
Prochorow und Nikolai Bassow, beide Nobelpreisträger, hatten in den 1950er Jahren unabhängig das Maserprinzip entdeckt.
Q 22Wie heißt der teildurchlässige Spiegel eines Laserresonators?
Auskoppelspiegel
Durch ihn verlässt ein Teil der Strahlung das Gerät als Laserstrahl; Medien mit sehr hoher Verstärkung kommen mitunter sogar ganz ohne Spiegel aus.
Q 23Auf wie viele Strahllinien verteilt sich ein Laserpuls der National Ignition Facility?
192
Der Puls dauert nur 15 Nanosekunden und bringt eine Energie von einigen Megajoule in die evakuierte Targetkammer.
Q 14Wie heißt ein Laser, der eine Lichtwelle konstanter Intensität abstrahlt?
Dauerstrichlaser
Auf Englisch heißt er continuous-wave laser, kurz cw-laser; im Idealfall besteht seine Strahlung aus nur einer Wellenlänge.
Q 15Welcher Physiker realisierte 1954 den Maser?
Charles Townes
Danach arbeitete er unter anderem mit Arthur Schawlow daran, das Prinzip auf kürzere Wellenlängen zu übertragen.
Q 16Welcher Zustand muss sich in einem Lasermedium als zentrale Bedingung herstellen lassen?
Besetzungsinversion
Dabei ist der obere Zustand des optischen Übergangs mit höherer Wahrscheinlichkeit besetzt als der untere; mit nur zwei stabilen Energieniveaus gelingt das nicht.
Q 17Welche entzündliche Hauterkrankung wird vorrangig gezielt mit Lasern behandelt?
Schuppenflechte
Medizinisch heißt die Krankheit Psoriasis. In der Dermatologie lassen sich mit Laserstrahlen außerdem Schnitte und Verödungen durchführen.
Q 18Wer prägte Ende der 1950er Jahre den Namen „Laser“?
Gordon Gould
Er nutzte den Begriff erstmals 1957 in seinen Notizen; frühe Veröffentlichungen sprachen dagegen noch vom „optical maser“.
Q 19Welcher Laser formt bei PRK oder LASIK die Oberfläche der Hornhaut um?
Excimer-Laser
Das Gewebe wird dabei durch Verdunstung abgetragen, die sogenannte Photoablation; Ziel ist die Beseitigung der Fehlsichtigkeit.
Q 20Aus welchem Gemisch besteht der Fusionsbrennstoff der National Ignition Facility?
Deuterium und Tritium
Der Brennstoff liegt als dünne, bei 18 Kelvin gefrorene Schicht an der Innenseite einer nur 2 mm kleinen, kugeligen Kunststoffkapsel.
Q 24Bis in welchen Bereich lassen sich die Spitzenleistungen von Laserpulsen steigern?
Petawatt
Solche Pulse lassen sich nur im Vakuum ungestört übertragen: Luft wird von der hohen elektrischen Feldstärke des Lichts ionisiert.
Q 25Ab welcher Laserklasse braucht eine Einrichtung in Deutschland einen Laserschutzbeauftragten?
3R
Diese unterwiesene Person kennt die Gefahren und überwacht die sichere Verwendung der Geräte.
Q 26Wer führte Anfang der 1950er Jahre das optische Pumpen ein?
Alfred Kastler
Bei diesem Verfahren bringt eingestrahltes Licht die Atome oder Moleküle des Lasermediums in angeregte Zustände.
Q 27Bei welcher Wellenlänge liegt beim Kohlendioxidlaser das Maximum der Verstärkungsbandbreite?
10,6 µm
Insgesamt reicht seine Verstärkungsbandbreite von 9 bis 11 µm; ohne frequenzbestimmende Elemente schwingt der Laser von selbst im Maximum an.
Q 28Mit welcher Polarisation des Laserstrahls wird beim Metallschneiden gearbeitet?
Zirkularer
Linear polarisierte CO2-Laserstrahlung wird im Schneidspalt richtungsabhängig absorbiert, was die Qualität der Schnittkanten verschlechtert.
Q 29Welches Unternehmen testete im Juli 2024 erstmals den Infanterielaser MILOS-D scharf?
MBDA Deutschland
Mit dem Gerät sollen Spezialkräfte und Infanteristen Minen und Sprengsätze sicher entschärfen sowie Drahtsperren und verschlossene Türen überwinden können.
Q 30Bei welcher Wellenlänge emittiert der Helium-Neon-Laser?
632,8 nm
Er war 1960 der erste Gaslaser; weil sein Medium nur gering verstärkt, braucht er einen Resonator von besonders hoher Güte.