30 leuke feiten over Laser: licht, techniek en geschiedenis

Waarvoor staat de letter S in het acroniem laser?

Voluit: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation. Het woord is zo ingeburgerd dat het zelfs in het Engels zonder hoofdletters wordt geschreven.

Welk deeltje zendt een aangeslagen elektron uit wanneer het terugvalt naar een lagere toestand?

Treft dat deeltje een ander aangeslagen atoom, dan komt er een tweede vrij dat precies in fase meeloopt: zo ontstaat coherent licht.

Tussen welke twee parallelle onderdelen staat het lasermedium om het licht te versterken?

Het licht gaat keer op keer door het medium en wordt telkens sterker. Eén van de twee is deels doorlatend, zodat daar de bundel naar buiten komt.

In welk land werkten Nikolaj Basov en Aleksandr Prochorov aan hun versie van de maser?

Hun maser leverde een continue output, terwijl die van Townes gepulst was. Het werk leverde de twee Russen later een Nobelprijs op.

Op welk deel van het oog concentreert de ooglens invallend laserlicht?

Daardoor komt vrijwel het hele vermogen op een zeer klein gebiedje terecht, zelfs als de laser ver weg staat.

In welk jaar werd de allereerste functionele laser geconstrueerd?

De eerste demonstratie vond plaats op 16 mei van dat jaar. De pers reageerde met voorpaginaverhalen over een 'dodende straal'.

Welk type laser heeft een vloeibare oplossing als medium en wordt ook dye laser genoemd?

Dit type is regelbaar in golflengte en wordt gebruikt in de meettechniek en in wetenschappelijk onderzoek.

Welk proces onderzoekt de National Ignition Facility met behulp van lasers?

De installatie staat in het Lawrence Livermore National Laboratory in Livermore, in de Amerikaanse staat Californië.

Welk woord beschrijft laserlicht met een bandbreedte van minder dan een nanometer?

Soms is de bandbreedte zelfs kleiner dan een femtometer. De meeste andere lichtbronnen zenden juist een breed spectrum van golflengtes uit.

Wat voor materiaal dient als medium in een diodelaser?

Een diodelaser wordt gepompt met elektrische stroom en is vaak maar ongeveer een millimeter groot, de bedrading niet meegerekend.

In welk jaar droeg Albert Einstein de theoretische basis van de laser aan?

Destijds dacht men dat het effect in de praktijk te klein zou zijn om waar te nemen. De eerste werkende laser kwam er pas ruim veertig jaar later.

Met welke huidschade zijn de chemische reacties bij oogletsel door laserlicht vergelijkbaar?

Oogschade kan ook ontstaan door plaatselijke verhitting, en dat al bij vermogens van enkele milliwatts.

Welke toestand moet in een laser worden gecreëerd en in stand gehouden om hem te laten werken?

In die toestand zijn er meer aangeslagen dan niet-aangeslagen atomen, zodat gestimuleerde emissie het wint van absorptie.

In welk jaar kregen Townes, Basov en Prochorov samen de Nobelprijs voor de Natuurkunde?

De drie werden bekroond voor hun werk aan de maser, de voorloper van de laser die aanvankelijk vooral in atoomklokken werd toegepast.

Aan welke universiteit werkte promovendus Gordon Gould aan zijn eigen versie van de laser?

Gould schreef zijn ideeën op in negen pagina's van zijn notitieboekje. In de titel daarvan dook het woord LASER al op.

Met welk gas werkte de maser die Charles Townes in 1953 demonstreerde?

Townes bouwde het apparaat met zijn promovendi James P. Gordon en Herbert Zeiger. Het zond een gepulste straal uit met een golflengte van 1,25 cm.

Bij welk laboratorium werkte Theodore Maiman toen hij de eerste laser bouwde?

Het bescheiden lab bleek de grote onderzoekscentra te snel af te zijn in de wedloop die na het artikel van Townes en Schawlow was losgebarsten.

Wat dacht Gordon Gould ten onrechte nodig te hebben voor een octrooiaanvraag?

Gould liet zijn notities op 13 november 1957 wel registreren bij een notaris, maar een aanvraag bleef toen uit.

Welke familieband had Arthur Schawlow met zijn collega Charles Townes?

De twee werkten allebei bij Bell Labs en zochten samen naar een manier om het maserprincipe uit te breiden naar infrarood en zichtbaar licht.

Met welk hulpmiddel kan een laser van klasse 1M toch gevaarlijk worden voor het oog?

Ook een verrekijker maakt zo'n laser riskant. Deze klasse heeft een divergerende bundel of een brede bundeldiameter.

Hoe noemde Charles Townes de laser consequent in zijn vroege beschrijvingen?

De term stond in de octrooiaanvraag die Townes en Schawlow in 1958 indienden, met daarin een theoretische beschrijving van het apparaat.

Welk onderdeel heeft een diodelaser dat een gewone led mist?

Verder lijken de twee sterk op elkaar. Diodelasers zitten onder meer in cd- en dvd-apparatuur, alarmsystemen en laserpointers.

Uit welke wet leidde Albert Einstein de mogelijkheid van gestimuleerde emissie af?

Einstein deed dat in zijn artikel „Zur Quantentheorie der Strahlung”. De afleiding gold voor alle elektromagnetische straling, waaronder licht.

In welk jaar diende Gordon Gould alsnog zijn eerste octrooiaanvraag op de laser in?

Gould was te laat: Townes en Schawlow hadden al een vergelijkbare aanvraag ingediend, en het Amerikaanse patentenbureau wees de zijne af.

Met welke stof is het aluminiumoxide in een synthetisch robijnkristal verontreinigd?

Arthur Schawlow had eerder gezegd dat robijn als lasermateriaal zeker niet zou werken. Theodore Maiman bewees het tegendeel.

In welk jaar begon de bouw van de National Ignition Facility?

De bouw kende problemen: de installatie was pas klaar na vijf jaar vertraging. In januari 2010 kon ze tot 1,8 megajoule opbouwen.

In welk jaar won Gordon Gould na een lange patentenoorlog alsnog belangrijke laseroctrooien?

De strijd duurde bijna dertig jaar en kostte Gould talloze verloren rechtszaken. De octrooien leverden hem daarna enkele miljoenen dollar per jaar op.

Hoeveel megajoule kwam vrij bij de proef van de National Ignition Facility op 5 december 2022?

Om het experiment te starten was 2,05 megajoule nodig. Er kwam dus meer energie uit dan erin ging: een belangrijke wetenschappelijke doorbraak.

Wie noemde de laser gekscherend een oplossing op zoek naar een probleem?

Hij was de assistent van de bouwer van de eerste laser. De pers zag in de uitvinding intussen vooral een wapen.

Hoeveel micrometer bedraagt de golflengte van een koolstofdioxidelaser?

Dat is diep infrarood. Dankzij zijn hoge vermogen wordt deze gaslaser gebruikt voor metaalbewerking, in de geneeskunde en in de tandheelkunde.