Lasermesstechnik an der RWTH Aachen | Karteikarten & Zusammenfassungen

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TESTE DEIN WISSEN

Polarisationsprismen

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  • einfallender Strahl in zwei Teilstrahlen mit zueinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen aufgespalten
  • auch Polarisator genannt
  • Nutzung der Doppelbrechung
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Intensitätsmodulator Arten

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  • mechanischer
    • Chopper
    • f_mod auf 100kHz begrenzt
  • elektro-optisch
    • Kombination elektro-optisches Element mit Polarisatoren
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Vorteile von Lasermessmethoden

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TESTE DEIN WISSEN
  • berührungslose Messung
  • verschleißfreies Messmittel
  • große Messabstände
  • unabhängig vom Umgebungslicht
  • schnell
  • effiziente Strahlquelle
  • örtlich und zeitlich steuerbar


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Thermische Detektoren

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  • Thermoelement
  • Bolometer
  • Pyroelektrische Detektoren
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Wann nimmt man Wellen- oder Teilchencharakter des Lichts?

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Wellenbild 

  • für Beschreibung von Ausbreitungsphänomenen (Gaußscher
    Strahl, Beugung, zeitliche und räumliche Kohärenz)


Teilchenbild

  • bei Wechselwirkung von Licht mit Materie/Atomen (Detektoren, Absorption, Photoeffekt)
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Doppelbrechung außerordentlicher Strahl

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Brechungsindex, Phasengeschwindigkeit hängen von der Ausbreitungsrichtung ab

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Doppelbrechung – Kerr-Effekt

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  • In Gasen, Flüssigkeiten, Festkörpern
  • Richtung des elektrischen Feldes = optische Achse
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TESTE DEIN WISSEN

Anwendung der Totalreflexion

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  • Glasfaserleiter
  • Umlenkprismen
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TESTE DEIN WISSEN

Eigenschaften der Laserstrahlung

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  • Fokussierung
  • zeitliche Kohärenz
  • trägheitslose Steuerung
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TESTE DEIN WISSEN

Vergleich Laserstrahlung – thermisches Licht

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TESTE DEIN WISSEN
  • Laser: geringer Divergenzwinkel, schmalbandig -> gute Kohärenzeigenschaften, Tageslicht kann gut ausgefiltert werden
  • thermische Lichtquelle: isotrope Abstrahlung, breidbandig
  • wesentliche Elementarprozesse: a) Laser – induzierte Emission, b) thermische Lichtquelle – spontane Emission
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Doppelbrechung ordentlicher Teilstrahnl Eigenschaften

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Brechungsindex und Phasengeschwindigkeit

sind unabhängig von der Ausbreitungsrichtung im Kristall

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TESTE DEIN WISSEN

Empfindlichkeit von Photozellen im Vergleich zu thermischen Detektoren

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Photozellen weisen mit Ausnahme der pyroelektrischen Detektoren – eine kürzere Anstiegszeit auf, minimal sind ~ 0,1 ns erzielbar


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Q:

Polarisationsprismen

A:
  • einfallender Strahl in zwei Teilstrahlen mit zueinander senkrecht stehenden Polarisationsrichtungen aufgespalten
  • auch Polarisator genannt
  • Nutzung der Doppelbrechung
Q:

Intensitätsmodulator Arten

A:
  • mechanischer
    • Chopper
    • f_mod auf 100kHz begrenzt
  • elektro-optisch
    • Kombination elektro-optisches Element mit Polarisatoren
Q:

Vorteile von Lasermessmethoden

A:
  • berührungslose Messung
  • verschleißfreies Messmittel
  • große Messabstände
  • unabhängig vom Umgebungslicht
  • schnell
  • effiziente Strahlquelle
  • örtlich und zeitlich steuerbar


Q:

Thermische Detektoren

A:
  • Thermoelement
  • Bolometer
  • Pyroelektrische Detektoren
Q:

Wann nimmt man Wellen- oder Teilchencharakter des Lichts?

A:

Wellenbild 

  • für Beschreibung von Ausbreitungsphänomenen (Gaußscher
    Strahl, Beugung, zeitliche und räumliche Kohärenz)


Teilchenbild

  • bei Wechselwirkung von Licht mit Materie/Atomen (Detektoren, Absorption, Photoeffekt)
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Q:

Doppelbrechung außerordentlicher Strahl

A:

Brechungsindex, Phasengeschwindigkeit hängen von der Ausbreitungsrichtung ab

Q:

Doppelbrechung – Kerr-Effekt

A:
  • In Gasen, Flüssigkeiten, Festkörpern
  • Richtung des elektrischen Feldes = optische Achse
Q:

Anwendung der Totalreflexion

A:
  • Glasfaserleiter
  • Umlenkprismen
Q:

Eigenschaften der Laserstrahlung

A:
  • Fokussierung
  • zeitliche Kohärenz
  • trägheitslose Steuerung
Q:

Vergleich Laserstrahlung – thermisches Licht

A:
  • Laser: geringer Divergenzwinkel, schmalbandig -> gute Kohärenzeigenschaften, Tageslicht kann gut ausgefiltert werden
  • thermische Lichtquelle: isotrope Abstrahlung, breidbandig
  • wesentliche Elementarprozesse: a) Laser – induzierte Emission, b) thermische Lichtquelle – spontane Emission
Q:

Doppelbrechung ordentlicher Teilstrahnl Eigenschaften

A:

Brechungsindex und Phasengeschwindigkeit

sind unabhängig von der Ausbreitungsrichtung im Kristall

Q:

Empfindlichkeit von Photozellen im Vergleich zu thermischen Detektoren

A:

Photozellen weisen mit Ausnahme der pyroelektrischen Detektoren – eine kürzere Anstiegszeit auf, minimal sind ~ 0,1 ns erzielbar


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