Forum: Offtopic Laser, wie genau die Spiegel?


von Kurt B. (kurt-b)


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Laser, wieviel Laufzeitfehler tol. z.B. ein Gaslaser bei seinen 
Spiegeln?

Wenn die Laufzeit (also der Abstand der Spiegel in der Resonanzkammer) 
nicht stimmt dann wechselt er erstmal auf einen anderen Moden, und dann 
bricht die Aufsummierung der Anregungen ab.

Oder läuft das ganz anders?

 Kurt

: Gesperrt durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Physik läuft sowieso gaaaanz anders, als du es dir so "denkst". ;-)

von Kurt B. (kurt-b)


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Falk Brunner schrieb:
> Physik läuft sowieso gaaaanz anders, als du es dir so "denkst". ;-)

Ich hab ja nicht danach gefragt wie Physik läuft, sondern wieweit eine 
Längenänderung der Laufstrecke (Spiegel/Spiegel), oder andere 
Veränderungen, z.B. der Wellenlänge (Resonanzfrequenzändernung des 
Gasmoleküls) wegen Gaserwärmung usw. sich auf die Stabilität und 
Funktion des Lasers auswirken.


 Kurt

von Pandur S. (jetztnicht)


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Die longitudinalen Moden verschieben sich.

von Kurt B. (kurt-b)


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Jetzt Nicht schrieb:
> Die longitudinalen Moden verschieben sich.

Nunja, die Moden sind das wohl nicht, die sog. "Stehwelle" auch nicht, 
denn die ist ja nicht vorhanden, die über die Strecke laufenden "Wellen" 
sind es sehr wohl.

 Kurt

(wenn mich der liebe Petrus dann mal runterschauen lässt und ihr es 
endlich kapiert habt dass ein Lichtsignal nicht transversal ist und auch 
nicht sein kann, dann werde ich mir gewaltig einen grinsen!)

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von P. M. (o-o)


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Kurt Bindl schrieb:
> (wenn mich der liebe Petrus dann mal runterschauen lässt und ihr es
> endlich kapiert habt dass ein Lichtsignal nicht transversal ist und auch
> nicht sein kann, dann werde ich mir gewaltig einen grinsen!)

Licht ist eine elektromagnetische Welle. Das elektrische und magnetische 
Wechselfeld einer elektromagnetischen Welle ist senkrecht zu ihrer 
Ausbreitungsrichtung. Und das ist dann eine Transversalwelle. Oder was 
ist dein Einwand?

: Bearbeitet durch User
von Thomas E. (thomase)


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Kurt Bindl schrieb:
> (wenn mich der liebe Petrus dann mal runterschauen lässt und ihr es
> endlich kapiert habt dass ein Lichtsignal nicht transversal ist und auch
> nicht sein kann, dann werde ich mir gewaltig einen grinsen!)

Bestimmt nicht.

Du weisst doch, dass wir alle Anhänger einer grossen 
Verschwörungstheorie sind, die da heisst Physik.

mfg.

: Bearbeitet durch User
von Kurt B. (kurt-b)


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P. M. schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> (wenn mich der liebe Petrus dann mal runterschauen lässt und ihr es
>> endlich kapiert habt dass ein Lichtsignal nicht transversal ist und auch
>> nicht sein kann, dann werde ich mir gewaltig einen grinsen!)
>
> Licht ist eine elektromagnetische Welle. Das elektrische und magnetische
> Wechselfeld einer elektromagnetischen Welle ist senkrecht zu ihrer
> Ausbreitungsrichtung. Und das ist dann eine Transversalwelle. Oder was
> ist dein Einwand?

Können wir das nachher oder heute Abend beratschen, das mit dem Laser 
ist mir momentan wichtiger.

Ich "sehe" dass der Laser abreisst oder seine Resonanzfrequenz ändert, 
wenn die Bedingungen der sog. Stehwelle, also die phasenpassende 
Spiegelung nicht mehr sauber gegeben ist.
Wie viele Promille an Phasenfehler schafft dieser um nicht auf eine 
andere Moden einzurasten und wann bricht er ganz ab.
Und auch: wieweit geht der Einrastbereich bei einem einmodigen Laser?

 Kurt

von Falk B. (falk)


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Und wieder hat er es geschaft, seine Opfer zu finden :-(

        \|||/
        (o o)
,~~~ooO~~(_)~~~~~~~~~,
|       Please       |
|   don't feed the   |
|       TROLL!       |
'~~~~~~~~~~~~~~ooO~~~'
       |__|__|
        || ||
       ooO Ooo

von Kurt B. (kurt-b)


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Thomas Eckmann schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> (wenn mich der liebe Petrus dann mal runterschauen lässt und ihr es
>> endlich kapiert habt dass ein Lichtsignal nicht transversal ist und auch
>> nicht sein kann, dann werde ich mir gewaltig einen grinsen!)
>
> Bestimmt nicht.
>
> Du weisst doch, dass wir alle Anhänger einer grossen
> Verschwörungstheorie sind, die da heisst Physik.
>
> mfg.

Weiss ich doch, ich bewundere die perfekte Dichtigkeit und Händelung 
dieses Verwaltungsaufwandes.
Da gabs wohl schon viel früher perfektes und verstecktes und 
knacksicheres Internet und ev. noch ganz andere, absolut perfekte und 
abhörsichere Komm_Kanäle.


 Kurt

(jetzt weiss ich es, Zeilinger und CO, die mit ihrer Verschränktheit, 
hihi)

.

von Karl H. (kbuchegg)


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Kurt Bindl schrieb:

> Wie viele Promille an Phasenfehler schafft dieser um nicht auf eine
> andere Moden einzurasten und wann bricht er ganz ab.

vergiss es. So knackst du die RT nicht.

Was ihr immer vergesst.
Auch Spiegel sind auf atomarer Ebene keine topfebenen Flächen und Atome 
sind keine im Raum stillstehenden Kugeln.

D.h. auf jedem Spiegel, und sei er noch so genau geschliffen, gibt es 
immer Bereiche, die 100% genau passen und andere die eben nicht 100% 
genau passen aber bei geringsten Längenänderungen passend werden. Für 
jedes durchgehende Photon, das nicht exakt die theoretisch notwendige 
Energie hat, gibt es immer irgendwo ein Atom, welches dieses Photon 
aufgrund seiner thermischen Relativbewegung mit genau der richtigen 
Energie sieht.

Da die Zeitdiletation bzw. Längenkontraktion in dem uns zugänglichen 
Makrokosmos bei den von uns erreichbaren Geschwindigkeiten so gut wie 
keine Rolle spielt, sind die Änderungen viel zu klein, als das sie 
irgendeine Rolle spielen würden und werden von den vorgenannten Effekten 
locker wieder aufgefangen. Ein Laser an Bord der ISS funktioniert 
genauso, wie er es hier am Boden tut.

von Dumdi D. (dumdidum)


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Karl Heinz schrieb:
> Da die Zeitdiletation bzw. Längenkontraktion in dem uns zugänglichen
> Makrokosmos bei den von uns erreichbaren Geschwindigkeiten so gut wie
> keine Rolle spielt, sind die Änderungen viel zu klein, als das sie
> irgendeine Rolle spielen würden und werden von den vorgenannten Effekten
> locker wieder aufgefangen. Ein Laser an Bord der ISS funktioniert
> genauso, wie er es hier am Boden tut.

Das sollte er doch auch bei den uns nicht erreichbaren Geschwindigkeiten 
tun, falls ich SRT und ART richtig verstanden habe.

von Harald W. (wilhelms)


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Karl Heinz schrieb:

> Was ihr immer vergesst.
> Auch Spiegel sind auf atomarer Ebene keine topfebenen Flächen

Da optische Wellenlängen in der Grössenordnung einiger Zehntel
µm liegen, und Spiegel ohne weiteres um den Faktor Hundert
genauer gefertigt werden können, dürfte das nicht das begrenzende
Element sein.

von Sven B. (scummos)


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Karl Heinz schrieb:
> Da die Zeitdiletation bzw. Längenkontraktion in dem uns zugänglichen
> Makrokosmos bei den von uns erreichbaren Geschwindigkeiten so gut wie
> keine Rolle spielt, sind die Änderungen viel zu klein, als das sie
> irgendeine Rolle spielen würden und werden von den vorgenannten Effekten
> locker wieder aufgefangen. Ein Laser an Bord der ISS funktioniert
> genauso, wie er es hier am Boden tut.

https://www-conf.slac.stanford.edu/lsow/2013-Presentations/DWineland-SingleAtomClocks.pdf 
Seite 36 ff
Deren Laser läuft anders, weil sie den Tisch nach oben schieben. Wegen 
der gravitationellen Rotverschiebung der ART.

: Bearbeitet durch User
von Kurt B. (kurt-b)


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Sven B. schrieb:

> Deren Laser läuft anders, weil sie den Tisch nach oben schieben. Wegen
> der gravitationellen Rotverschiebung der ART.

Wegen der bestimmt nicht, sondern weil da oben die Atome anders 
schwingen, eine andere Resonanzfrequenz(en) haben.

 Kurt

von Kurt B. (kurt-b)


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Sven B. schrieb:

> 
https://www-conf.slac.stanford.edu/lsow/2013-Presentations/DWineland-SingleAtomClocks.pdf
> Seite 36 ff
> Deren Laser läuft anders, weil sie den Tisch nach oben schieben. Wegen
> der gravitationellen Rotverschiebung der ART.

Bei mir geht der Link nicht auf, was kann ich machen?

 Kurt

von Karl H. (kbuchegg)


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Dumdi Dum schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> Da die Zeitdiletation bzw. Längenkontraktion in dem uns zugänglichen
>> Makrokosmos bei den von uns erreichbaren Geschwindigkeiten so gut wie
>> keine Rolle spielt, sind die Änderungen viel zu klein, als das sie
>> irgendeine Rolle spielen würden und werden von den vorgenannten Effekten
>> locker wieder aufgefangen. Ein Laser an Bord der ISS funktioniert
>> genauso, wie er es hier am Boden tut.
>
> Das sollte er doch auch bei den uns nicht erreichbaren Geschwindigkeiten
> tun, falls ich SRT und ART richtig verstanden habe.

Ich habs nicht durchgerechnet.

Ich hab nur einen Link überflogen
http://www.mahag.com/srt/laser_main.php
in dem argumentiert wird, das ein bewegter Laser ja wohl nicht mehr 
funktionieren könne, weil durch die Längenkontraktion die 
Resonanzbedingung nicht mehr gegeben wäre. Oder so. Wie gesagt: nur 
überflogen.

Und wir alle kennen ja unseren Kurt, den RT-Widerleger

: Bearbeitet durch User
von J. A. (gajk)


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Kurt Bindl schrieb:
> Sven B. schrieb:
>
>> Deren Laser läuft anders, weil sie den Tisch nach oben schieben. Wegen
>> der gravitationellen Rotverschiebung der ART.
>
> Wegen der bestimmt nicht, sondern weil da oben die Atome anders
> schwingen, eine andere Resonanzfrequenz(en) haben.
>
>  Kurt

Ein Spiegel links, ein Spiegel recht - fertig ist der Laser:

http://de.wikipedia.org/wiki/Ford_Laser#/media/File:Ford_Laser_%28first_generation%29_%28front%29,_Serdang.jpg

von Timm T. (Gast)


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Karl Heinz schrieb:
> das ein bewegter Laser ja wohl nicht mehr
> funktionieren könne, weil durch die Längenkontraktion die
> Resonanzbedingung nicht mehr gegeben wäre

Was für ein Quark, dann verschieben sich einfach die longitudinalen 
Moden, fertig. Das juckt doch den Laser nicht, auf welchen Moden er 
genau schwingt, solange die Laserbedingung erfüllt ist.

Kurt Bindl schrieb:
> Ich "sehe" dass der Laser abreisst oder seine Resonanzfrequenz ändert,
> wenn die Bedingungen der sog. Stehwelle, also die phasenpassende
> Spiegelung nicht mehr sauber gegeben ist.

Quatsch, der Laser reißt ab, wenn die Laserbedingung nicht mehr erfüllt 
ist. Verschiebst Du die Spiegel, verschieben sich einfach die 
longitudinalen Moden. Verkippst Du die Spiegel, wird einfach irgendwann 
zuwenig Licht reflektiert und die Laserschwelle unterschritten.

Ein Laser ist keine Orgelpfeife, wo Du einen einzige Wellenberg hast 
(hast Du in der Orgelpfeife auch nicht). Kannst ja mal ausrechnen, 
wieviele Wellenberge in meinem 450mm langen grünen HeNe passen.

Auch die Wellenlänge ist keine absolut schmale, sondern eine 
gaußverbreiterte Verteilung, dafür sorgen schon Stoßverbreiterung, 
Dopplerverbreiterung und Spin-Bahn-Kopplung. Da finden sich also immer 
mehrere Wellenlängen, welche phasenrichtig zwischen die Spiegel passen.

Und daß Du die Änderung der Resonanzfrequenz "siehst", halt ich für ein 
Gerücht. Die siehst Du allenfalls mit einem Fabry-Perrot und 
entsprechender Auswertung.

von Karl H. (kbuchegg)


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Timm Thaler schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> das ein bewegter Laser ja wohl nicht mehr
>> funktionieren könne, weil durch die Längenkontraktion die
>> Resonanzbedingung nicht mehr gegeben wäre
>
> Was für ein Quark, dann verschieben sich einfach die longitudinalen
> Moden, fertig. Das juckt doch den Laser nicht, auf welchen Moden er
> genau schwingt, solange die Laserbedingung erfüllt ist.

Ich denke, so weit brauchst du gar nicht gehen (für diesen speziellen 
Fall der noch nicht erfolgten Kurt-Argumentation).

Durch relativistische Längenkontraktion wird die Resonanzlänge der 
Apperatur  bei den erreichbaren Geschwindigkeiten (ohne sie jetzt 
gerechnet zu haben) maximal um vielleicht ein paar Atomradien geringer 
(wenn überhaupt). Das juckt keinen Menschen, weil die Distanz zwischen 
den Spiegelflächen gar nicht so genau definiert ist, als das das 
irgendeine Rolle spielen würde.

Darauf wolltest du doch auf lange Sicht hinaus mit deiner Frage nach der 
Spiegelgenauigkeit. Oder, Kurt?

von Kurt B. (kurt-b)


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Karl Heinz schrieb:

> Durch relativistische Längenkontraktion wird die Resonanzlänge der
> Apperatur  bei den erreichbaren Geschwindigkeiten (ohne sie jetzt
> gerechnet zu haben) maximal um vielleicht ein paar Atomradien geringer
> (wenn überhaupt). Das juckt keinen Menschen, weil die Distanz zwischen
> den Spiegelflächen gar nicht so genau definiert ist, als das das
> irgendeine Rolle spielen würde.
>
> Darauf wolltest du doch auf lange Sicht hinaus mit deiner Frage nach der
> Spiegelgenauigkeit. Oder, Kurt?

Nein, denn die Behauptungen der RT sind ja nur Märchengeschichten die 
mit der Realität nichts zu tun haben.
Ich will erkennen wieweit ein Laser als Geschwindigkeitsmesser verwendet 
werden könnte.
Und da ist es halt entscheidend wieweit die Einphasung geht.
Denn das beeinträchtigt nicht die Resonanzfähigkeit des Lasers, 
erschwert wohl aber die Auswertung.
Denn die Laserfrequenz ist eben nicht nur abhängig von der 
Resonanzfrequenz der Atome und der Laufzeit im Resonanzkörper des 
Lasers, sondern ist auch mit Überlagerung/Mitziehen behaftet.
Dieses "Einphasen" ist auch der Grund warum ein MMI gar so wenig misst 
und warum ein Sagnacinterferometer einen grossen Totpunkt hat.

Zur RT: gegeben:
300 THz
c sei 300 000 km/s
Signallaufstrecke zur Erdoberfläche ruhend.
Das ergibt eine Wellenlänge (Signalwiederholung) von 1 µm.
Links den Sender, rechts einen Spiegel.

Was sieht ein Bewegter der vom Spiegel aus kommend in Richtung Sender 
sich mit 1/2c bewegt?

(der Spiegel sei ideal und beide Signale haben auf der Strecke die 
gleiche Amplitude. Der Bewegte verwende die gleiche Sekunde wie der 
Ruhende)

 Kurt

von Falk B. (falk)


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@ Karl Heinz (kbuchegg) (Moderator)

>Und wir alle kennen ja unseren Kurt, den RT-Widerleger

Und warum gehst du ihm schon wieder auf den Leim?
Lass ihn Selbstgespräche führen und Ruhe ist.

Don't argue with a fool. He will drag you down to his level an beat you 
with experience!

von Frank M. (ukw) (Moderator) Benutzerseite


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Kurt Bindl schrieb:
> Nein, denn die Behauptungen der RT sind ja nur Märchengeschichten die
> mit der Realität nichts zu tun haben.

Du hast bis heute keinen Gegenbeweis der RT anführen können.

Nein, Gedankenexperimente sind keine Beweise.

Komm wieder, wenn Du etwas handfestes hast. Damit bist Du die nächsten 
30 Jahre beschäftigt und musst hier nicht die Leute provozieren - was 
anderes ist das nämlich nicht.

von Johann L. (gjlayde) Benutzerseite


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Karl Heinz schrieb:
> Auch Spiegel sind auf atomarer Ebene keine topfebenen Flächen und
> Atome sind keine im Raum stillstehenden Kugeln.

Ein Problem ist, dass die Resonanzfrequenz von der Länge des Resonators 
anhängt, und diese Ändert sich empfindlich mit der Temperatur.

Um eine bestimmte Mode zu bevorzugen wird i.d.R ein Etalon verwendet 
damit die ungewünschten Moden nicht an der gewünschten Moden 
parasitieren.

Je nach Verwendungszweck des Lasers ist das aber nicht erwünscht, d.h. 
man will mehrere Moden, etwa wenn Interferenz hinderlich ist und es 
vor allem auf gute Fokussierbarkeit ankommt (CD-Player etc.)

> Zeitdiletation

Nicht "Dilettantion" sondern "Dilatation" :-)

> Da die Zeitdiletation bzw. Längenkontraktion in dem uns zugänglichen
> Makrokosmos bei den von uns erreichbaren Geschwindigkeiten so gut wie
> keine Rolle spielt,

Lorentzkraft spielt aber schon eine Rolle?

https://de.wikipedia.org/wiki/Spezielle_Relativitätstheorie#Lorentzkraft

von Kurt B. (kurt-b)


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Johann L. schrieb:
> Karl Heinz schrieb:
>> Auch Spiegel sind auf atomarer Ebene keine topfebenen Flächen und
>> Atome sind keine im Raum stillstehenden Kugeln.
>
> Ein Problem ist, dass die Resonanzfrequenz von der Länge des Resonators
> anhängt, und diese Ändert sich empfindlich mit der Temperatur.
>
> Um eine bestimmte Mode zu bevorzugen wird i.d.R ein Etalon verwendet
> damit die ungewünschten Moden nicht an der gewünschten Moden
> parasitieren.
>

Eigentlich geht es ohne Spiegel am besten, da gibt zwar keinen "Strahl", 
aber eine sehr "gute" Frequenz, und damit lässt sich der Einmodenbetrieb 
ja auch bewerkstelligen.

Wenn es nun gelingen sollte zwei Signale, die von der gleichen Quelle 
kommen, zu vergleichen, dann wäre aus der Phasenlage eine Bewegung, also 
ein v zu erhaschen.
Ein Problem bleibt aber weiterhin bestehen, nämlich das wie man die 
beiden Signale unbeeinflusst der Bewegung zur Überlagerungsfläche 
kriegt.

Frage,Idee: gibt es einen quarzstabilisierten Laser?


 Kurt

von Kurt B. (kurt-b)


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Frank M. schrieb:
> Kurt Bindl schrieb:
>> Nein, denn die Behauptungen der RT sind ja nur Märchengeschichten die
>> mit der Realität nichts zu tun haben.
>
> Du hast bis heute keinen Gegenbeweis der RT anführen können.

Umgekehrt, es gibt keine Beweise dass die RT die Realität 
wiederspiegelt.

 Kurt

von Karl H. (kbuchegg)


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Genau.
Weil, wie wir ja mittlerweile gelernt haben, Zeit nicht existiert.
Daher existiert ja eigentlich Realität auch nicht.

qed

von Jemin K. (jkam)


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Eigentlich ein guter Punkt hier Schluss zu machen...

von Timm T. (Gast)


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Kurt Bindl schrieb:
> Ich will erkennen wieweit ein Laser als Geschwindigkeitsmesser verwendet
> werden könnte.

Mensch Kurt, sag das doch gleich: Du bist also von der Trachtengruppe 
erwischt worden und willst jetzt das Meßverfahren anzweifeln. Na ob Du 
damit durchkommst?

> Was sieht ein Bewegter der vom Spiegel aus kommend in Richtung Sender
> sich mit 1/2c bewegt?

Eine grüne Kelle? Denn durch den relativistischen Doppler-Effekt 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Dopplereffekt#Longitudinaler_Doppler-Effekt) 
wird das rote Stopplicht von 780nm auf 540nm verschoben.

Egal, die Fleppen sind bei der Geschwindigkeit auf jeden Fall weg.

> Der Bewegte verwende die gleiche Sekunde wie der
> Ruhende

Das geht nicht, da durch die Zeitdilatation 
(https://de.wikipedia.org/wiki/Zeitdilatation) Deine Zeit 15% langsamer 
abläuft.

Deswegen denkst Du auch immer, Du wärst gar nicht so schnell gewesen, 
wie die Trachtengruppe behauptet.

von Timm T. (Gast)


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Jemin Kamara schrieb:
> Eigentlich ein guter Punkt hier Schluss zu machen...

Geh weg! Spaßverderber!

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