Telefonieren mit Licht. Jürg Leuthold

Größe: px

Ab Seite anzeigen:

Download "Telefonieren mit Licht. Jürg Leuthold"

Lorenz Sommer
vor 7 Jahren
Abrufe

1 Telefonieren mit Licht Jürg Leuthold

2 Feuerzeichen im alten Rom Das römische Heer setzte akustische wie optische Signale zur Informationsübermittlung ein. Mit Feuerzeichen konnten die Wachposten schnell Hilfe über große Distanzen herbeiholen, wenn Gefahr drohte. 2

3 Höhenfeuer zur Signalisierung in den Alpen Auch in den Alpen zündeten die Einwohner Höhenfeuer an um sich gegenseitig zu benachrichtigen. Allerdings kann man mit so einem Feuer nur eine vorher abgesprochene Botschaft austauschen. Z.B. Achtung, Feinde kommen! Richtig kommunizieren kann man aber nicht. Z.B. ist es unmöglich eine Botschaft wie: Max hat Geburtstag. Kommt zur Party! auszutauschen. 3

4 Die Erfindung des Morsealphabets In den Jahren zwischen 1833 und 1865 wird hauptsächlich von Samuel Morse das sogenannte Morsealphabet eingeführt. Nun ist es möglich mit Hilfe von Zeichenfolgen aus kurzen und langen Zeichen einen ganzen Text zu übermitteln. Z.B.: 4

5 Die Erfindung der Glühlampe Edison gilt als der größte Erfinder aller Zeiten: 1881 baute Thomas Alva Edison die erste brauchbare Glühlampe Bei der Glühlampe erhizt man mit Strom einen Draht bis er glüht. 5

6 Morsen mit Licht Lichtzeichen können über viele Kilometer gesendet werden. Starke Lichtquellen sind allerdings immer noch ein Problem. Die Frage ist deshalb: Gibt es bessere Lichtquellen? Lichtquellen, welche das Licht weitertragen? 6

7 Die Erfindung des Lasers: Charles H. Townes 1958 führen die Physiker Charles Townes und Jim Gordon ein Experiment durch. Sie bauen eine Maschine, welche es Ihnen ermöglicht Materie zum Strahlen zu bringen. Noch sieht man kein Licht. Es strahlt erst im Mikrowellenbereich, so wie in einem Mikrowellenofen. 7

8 Charles H. Townes und Arthur L. Schawlow 8

9 1960 Der erste Laser läuft: T. Maiman 1960 baut Theodor Maiman den ersten Laser. Der erste Laser ist groß! 9

10 Laser heute Moderne Laser sind klein! 10

11 Eine Nachricht übermitteln Rot sendet Hilferuf: S O S Grün & Gelb antwortet: Komme! K o m m e 11

12 Wie funktioniert ein Laser? Um einen Laser zu bauen benötigt man zunächst eine Lichtquelle. Ob eine Glühbirne gut genug ist? Leider nicht, denn das weisse Licht einer Glühbirne besteht in Tat und Wahrheit aus verschiedenen Farben! Anders als das Licht in der Glühbirne ist das Licht des Lasers monochromatisch! (d.h. es enthält nur eine Farbe) Mit einer Glühbirne kann man keine guten Laser bauen. 12

13 Wie funktioniert ein Laser? Wir benötigen monochromatisches Licht! Licht einer Farbe! Woher nehmen? 13

14 Wie bringt man Atome zum leuchten? Alle Materie besteht aus Atomen. Die Atome bestehen aus einem Kern und Elektronen. Die Elektronen umkreisen den Kern. Sie werden vom Kern angezogen. Kern Elektronen

15 Laser-Strahlung Es gibt verschiedene Materialien, welche nach einer Anregung mit Licht oder Strom monochromatisch strahlen. So sieht monochromatisches Licht aus. Aber noch ist es kein schöner Laser-Strahl. Foto: 15

16 Licht verstärken der Trick mit den Spiegeln 16

17 Ein gebündelter, starker Laserstrahl Über den Spiegel wird das Licht vervielfacht und verstärkt. Über ein kleines Loch entweicht ein starker Strahl. Experiment dazu: Gaslaser 17

18 Frage: Was braucht man um einen Laser zu bauen? Monchromatisch strahlende Atome Spiegel zur Vervielfachung des Laser-Lichtes 18

19 Wie leitet man Licht um eine Ecke? Mit Spiegeln! Als Spiegel können fast alle reflektierenden Materialien dienen. Selbst Wasser kann Licht reflektieren. Und wenn man es gut macht, wird das Licht dem Strahl entlang geführt. Experiment dazu! 19

20 Licht in der Glasfaser Noch einfacher Lässt sich das Licht in der Glasfaser führen. Experiment dazu: Glasfaser-Modell und Morsen 20

21 Wie man einen Ton in ein Lichtsignal verwandelt 21

22 Glasfasern bei Verlegung über Land Fotos: 22

Ähnliche Dokumente

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation

Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation Licht: a) Elektromagnetische Welle E = E 0 sin(-kx) k = 2 p/l E = E 0 sin(t) = 2 p n = 2 p/t c = l n c = Lichtgeschwindigkeit = 2,99792458 10 8 m/s