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Unser Universum erklärt von Bakhtosh

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Unser Universum erklärt von Bakhtosh

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Bakhtosh
06.03.2012 , 11:04 PM | #231
Weisst du wieviel Sternlein stehen ......

Tjo ...wieviel eigentlich.... also mit dem bloßem Auge sieht man so ca. zwischen 5000 und 8000.

Hier eine Aufname ohne vergrößerung .....

Galactic Center of Milky Way Rises over Texas Star Party

http://www.youtube.com/watch?v=0Z3cVQcfb-w

Das gleiche Bild mal mit zoom

800 Megapixel Panorama of Milky Way

http://www.youtube.com/watch?v=MH9R6MpC3AQ

Jetzt zoomen wir ach noch mal hier rein.

Milky Way Center: VISTA Telescope Zoom In

http://www.youtube.com/watch?v=5732RwzA084

Weiterer Zoom zum Adlernebel

Eagle Nebula - VLT, WFI & Hubble Observations

http://www.youtube.com/watch?v=6DHhcMxZWHQ

Helix Nebel

Zoom Into The Helix Nebula

http://www.youtube.com/watch?v=PYyrlh640m8

Orion Nebel

Zooming on the Orion Nebula

http://www.youtube.com/watch?v=xy5bbw-wYJo

Tarantula Nebel

Into the Spider's Lair

http://www.youtube.com/watch?v=FBnJ68zf5u8


MFG

Bak
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Bakhtosh
06.04.2012 , 06:38 PM | #232
Ich habe euch nicht umsonst die Zoom Vid's gezeigt denn ....


Warum ist der Nachthimmel dunkel, wo es doch so viele Sterne gibt?

Diese Frage ist ein recht altes Problem, das schon im 17. Jahrhundert diskutiert und durch Heinrich Wilhelm Olbers (1758-1840) populär wurde. Das Olberssche Paradoxon fragt nämlich, warum der Nachthimmel nicht hell erscheint, wenn das Universum unendlich groß ist und es überall ähnlich viele Sterne gibt wie in unserer Umgebung.

Heute kennen wir die Antwort:

Das Universum ist nicht unendlich alt und wir können daher nicht alle Sterne sehen, leben also praktisch lediglich in einem "sichtbaren Universum", das nur ein Bruchteil des wirklichen Universums sein muss. Zudem wird durch die Expansion des Universums das Licht entfernter Sterne ins Rote verschoben und das - je nach Entfernung - in einen nicht-sichtbaren Bereich des Spektrums. Außerdem spielt eine Rolle, dass Sterne nur eine begrenzte Lebensdauer haben

Und ist die Ausdehnung großer als c ( Lichtgeschwindigkeit), wird uns das Licht eh nie erreichen können.

Was ist Unendlichkeit ? Sendung ist älter, dass Universum ist angeblich Negativ gekrümmt

http://www.youtube.com/watch?v=cgq-Wg-2Cuw Teil 1

http://www.youtube.com/watch?v=nhuhxti4PFU Teil 2

Die grundlegendsten Beobachtungstatsachen, auf die unsere Vorstellung von Anfang und Geschichte des Weltalls aufbaut und die jedes Modell beinhalten muss, sind:

a) Die Distanz zwischen den Galaxienhaufen wird immer grösser (Rotverschiebung).

b) Aus allen Richtungen kommt gleichmässig eine Mikrowellenstrahlung, so wie sie ein „schwarzer“ Körper der Temperatur 2.7 Kelvin (-270 Grad) ausstrahlen würde (sogenannter Mikrowellenhintergrund).

c) Wasserstoff und Helium sind die häufigsten Elemente im Kosmos.

d) Die physikalischen Gesetze gelten mit grosser Genauigkeit im ganzen beobachtbaren Kosmos. Ob sich gewisse Naturkonstanten mit der Zeit ändern, wird gegenwärtig untersucht. Man muss da noch etwas Geduld haben, bis eindeutige Resultate vorliegen.

e) Sehr kleine Unregelmässigkeiten in diesem Mikrowellenhintergrund erlauben es, Kosmologien zu testen und sind Voraussetzung dafür, dass sich aus dem ursprünglich mit heissem Wasserstoff- und Heliumgas angefüllten Kosmos Galaxien bilden konnten.


f) Endlichkeit des beobachtbaren Weltalls (= endliches Alter). Galaxien kommen nur bis zu einer bestimmten Distanz vor.


Ich denke in diesem Kontext gerne an die Ballon-Metapher:

Wohin dehnt sich das Universum aus?

http://www.youtube.com/watch?v=BWr-zPYY_jI

Ein Flächenwesen auf einer Kugel wird diese als "ohne Ende" wahrnehmen und kommt doch scheinbar, wenn es immer in der gleichen Richtung unterwegs ist, wieder zum Anfang zurück.

Unendlich gekrümt

http://www.youtube.com/watch?v=IWJdEZ8tI_U Teil 1

http://www.youtube.com/watch?v=MPQ4F...feature=relmfu Teil 2

http://www.youtube.com/watch?v=MrrLz...feature=relmfu Teil 3

http://www.youtube.com/watch?v=L4nbL...feature=relmfu Teil 4


Die Bewohner des Ballons werden daher einige Vorstellungsprobleme haben wenn sie ihre empirisch gewonnenen geometrischen Gesetze im "Kleinen" auf ihr "Universum" anwenden wollen. Ihr evolutionär bedingter Empfindungsapparat ist für derartige Gedankengänge nicht vorgesehen, da es für das Überleben in einer kleinen und hinreichend euklidischen Umgebung irrelevant ist, die grossen Zusammenhänge anschaulich zu "begreifen".

Was bedeutet Unendlich?

http://www.youtube.com/watch?v=CvGwhc3j7hY

Genauso sehe ich unsere Situation:

Wir haben ja auch keine Vorstellung davon, was Vögel empfinden wenn sie durch das Magnetfeld der Erde navigieren, oder was der Sinneseindruck eines Elektrorochens auf Beutesuche ist.

Die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt zwar kosmologische Zusammenhänge recht ordentlich und konsistent, dies aber zum Preis der totalen Nicht-Anschaulichkeit.

Auch wenn du die ART für einige Semester ordentlich studierst, wirst du sie niemals “begreifen” können (wie alles andere in der Physik übrigens auch nicht….

Man muss nur genügend bescheiden sein um dies zu akzeptieren.

MFG

Bak
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Bakhtosh
06.07.2012 , 03:26 PM | #233
Venustransit

Ja ich habs vergeigt euch drauf aufmerksam zu machen das der Venustransit kommt.....ich habs verpennt da keine Zeit.
Hier ein paar zusätzliche Infos was es damit auf sich hat....

Ein Venusdurchgang ist ein Vorbeiziehen des Planeten Venus vor der Sonne. Die mit Fernrohr, manchmal auch freiäugig (mit Filterbrille) beobachtbare Erscheinung tritt im Wechsel nach etwa 8 und nach 105 bis 122 Jahren auf, weil Venus- und Erdbahn um einige wenige Grade gegeneinander geneigt sind.

Nach den Venusdurchgängen der Jahre 1874, 1882 und 2004[1] fand der letzte am 6. Juni 2012 zwischen etwa 0:00 Uhr und 7:00 Uhr MESZ statt. Der nächste wird sich erst wieder am 11. Dezember 2117 ereignen

Grundlagen

Bei einem Venustransit stehen Sonne, Venus und Erde exakt in einer Linie. Das Prinzip dieser seltenen planetaren Konstellation ist dem einer Sonnenfinsternis gleich, bei der sich der Mond vor die Sonne schiebt und diese verdunkelt. Allerdings ruft ein Venustransit wegen der großen Distanz zwischen Erde und Venus keine merkliche Verdunkelung auf der Erde hervor. Die Venus deckt im Gegensatz zum Mond nur einen winzigen Bruchteil (ca. ein Tausendstel) der Sonnenfläche ab. Sie wandert scheinbar als winziges tiefschwarzes Scheibchen im Verlauf von mehreren Stunden westwärts über die Sonne.

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...Transit_de.svg

Ein Venustransit ist ein sehr seltenes Ereignis, von dem es in 130 Jahren nur zwei gibt, und zwar abwechselnd nach einem kurzen Abstand von acht und einem langen Abstand von über 100 (je nach Knoten 105 bzw. 122) Jahren. Der Abstand zwischen fünf Transiten ist also periodisch und beträgt etwa 243 Jahre, 1 Tag und 22 Stunden.Der letzte fand am 5. und 6. Juni 2012 statt, der vorletzte am 8. Juni 2004, dessen Vorgänger war am 6. Dezember des Jahres 1882 zu beobachten. Im 20. Jahrhundert fand kein einziger Venusdurchgang statt. Ein Venustransit ist deshalb tatsächlich ein astronomisches Jahrhundertereignis und schon aufgrund seiner Seltenheit ein die Beobachtung lohnendes Himmelsschauspiel. Allerdings muss man dabei unbedingt geeignete, hitzesichere Sonnenfilter benutzen, da man ansonsten erblinden könnte.

Ursache für die Seltenheit des Venustransits ist die Neigung der Venusbahn gegenüber der Erdbahnebene um 3,4°. Daher steht die Venus nicht bei jeder unteren Konjunktion ausreichend genau zwischen Erde und Sonne, sondern läuft in 98–99 von 100 Fällen ober- oder unterhalb „vorbei“. Bei identischen Bahnebenen könnte man den Venusdurchgang alle 1,6 Jahre beobachten.

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...stellation.png

Diese untere Konjunktion tritt in Abständen von 579 bis 589 Tagen ein, wenn die Venus auf ihrer sonnennäheren Bahn die Erde „überholt“. Dabei wechselt sie von der Rolle des Abendsterns zu der des Morgensterns. Neun Monate später steht sie dann hinter der Sonne (obere Konjunktion). Einen ähnlichen, nur viel rascheren Zyklus von 116 Tagen (synodische Umlaufzeit) hat der sonnennächste Planet Merkur.

Ablauf eines Venustransits

Der erste Kontakt ist die Berührung des Planetenscheibchens mit der Sonne. Wenige Sekunden später kann man bei Kenntnis der genauen Lage auf der Sonnenscheibe die Eindellung sehen. Als zweiten Kontakt bezeichnet man den Zeitpunkt, wenn das Scheibchen komplett vor der Sonne steht und noch kein Stück Sonne zwischen Planet und Scheibenrand zu sehen ist. Danach wandert der Planet scheinbar vor der Sonne her. Der dritte und vierte Kontakt ist die Umkehr des zweiten und ersten Kontaktes. Da man beim Austritt die genaue Lage des Planeten vor der Scheibe kennt, kann der Austritt immer genau bis zum Ende beobachtet werden.

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...fenkontakt.png

Kurz vor dem zweiten und nach dem dritten Kontakt ist der Lomonossow-Effekt zu beobachten, der auf eine Beugung der Sonnenstrahlen durch die oberen Schichten der Venusatmosphäre zurückzuführen ist.

http://upload.wikimedia.org/wikipedi...t_of_venus.jpg

Unmittelbar nach dem zweiten und vor dem dritten Kontakt kann häufig das Tropfenphänomen beobachtet werden. Bei der Beobachtung durch ein Teleskop oder auf Fotos erscheint die Venus nicht kreisrund, sondern zum Sonnenrand hin wie ein Tropfen verformt. Die Ursache des Phänomens ist allerdings nicht – wie früher behauptet – der Nachweis der dichten Venusatmosphäre, sondern liegt in dem begrenzten Auflösungsvermögen einer jeden zum Beobachten nötigen optischen Anordnung, wie sie ein Fotoobjektiv oder ein Teleskop darstellen.

Bestimmung der Distanz Erde-Sonne (Astronomische Einheit AE)

In der Astronomie lernte man relativ früh, Winkelabstände zwischen astronomischen Objekten mit immer größerer Genauigkeit zu messen. Was man jedoch zunächst nicht messen konnte, waren Längendistanzen, die zum Beispiel in Kilometern angegeben werden. Sobald man erst einmal eine solche Distanz im Planetensystem bestimmt hatte, konnten damit und mit Hilfe der Keplerschen Gesetze die anderen Distanzen im Planetensystem ermittelt werden.

Der Venustransit war die historisch erste Möglichkeit, Längendistanzen im Planetensystem der Sonne zu bestimmen.

Dabei beobachtete man den Transit von verschiedenen Punkten auf der Erde aus, die möglichst weit in Nord-Süd-Richtung auseinanderliegen. Von den unterschiedlichen Punkten aus wurde beobachtet, dass die Venus verschieden nahe am Mittelpunkt der Sonne vorbeiläuft, vom Nordpol aus etwas tiefer, vom Südpol aus etwas höher. Die verschiedenen Winkel bei diesen Beobachtungen ließen sich bereits genügend genau messen. Der absolute Abstand zwischen den Beobachtungspunkten auf der Erde war auch bekannt.

Von dieser bekannten Länge und den Winkelmesswerten ausgehend, konnten mit dem Strahlensatz und mit trigonometrischen Rechnungen andere Distanzen in Dreiecken berechnet werden. Die Ergebnisse waren der Durchmesser der Sonne und die Radien der Planetenbahnen von Erde und Venus. Der mittlere Radius der Erdbahn wurde künftig als Astronomische Einheit AE vor allem bei Größenangaben innerhalb des Planetensystems verwendet. Mit einer der beiden bestimmten Planetenbahnen und den einfach und sicher bestimmbaren Umlaufzeiten der Planeten konnten mit Hilfe des dritten Keplerschen Gesetzes die Radien der anderen Planetenbahnen errechnet werden.

Um die Genauigkeit der Ergebnisse zu steigern, wurden Messungen nicht nur an zwei Punkten (und mangels Möglichkeit auch nicht direkt an den Polen) vorgenommen, sondern an mehreren, weit über die Erde verteilten.

Messungen bei Venustransiten im 18. Jahrhundert

Die Idee, durch Messung der exakten Dauer einer Venuspassage an möglichst weit voneinander entfernten Orten auf der Erde den Abstand zwischen Sonne und Erde und Sonne und Venus zu bestimmen, hatte Edmond Halley

Nach unbefriedigenden ersten Ergebnissen von 1761 sollte die nächste Möglichkeit im Jahre 1769 zu genaueren Beobachtungen und Ergebnissen genutzt werden. Das führte beispielsweise zur ersten Pazifikreise James Cooks und entsprechenden Beobachtungen. Gleichzeitig verfolgte der Wiener Hofastronom Maximilian Hell als nördlichster Beobachter den Transit von Vardø (Norwegen) aus. Christian Mayer beobachtete den Venusdurchgang von 1761 in Schwetzingen und von 1769 in Sankt Petersburg. Georg Moritz Lowitz vermaß letzteren Durchgang am Kaspischen Meer. Durch Auswertung aller Messungen beider Transite im 18. Jahrhundert errechnete Johann Franz Encke den Wert von 153,3 Millionen km für die Distanz Erde–Sonne (die astronomische Einheit), Hell errechnete 152,2 Millionen km.Tatsächlich ist diese Distanz 149,6 Millionen km.

Mit den Durchgängen im 19. Jahrhundert konnte der Wert nicht entscheidend verbessert werden. Im 20. Jahrhundert gab es keine Venustransite, man verfeinerte die Ergebnisse mit Hilfe des Transits des Kleinplaneten Eros. Seit 40 Jahren werden die Distanzen im Planetensystem auch mit Radar gemessen.

Die Venus - Doku German

http://www.youtube.com/watch?v=BS6nJT3d8Qo

Das Weltall - Venus

http://www.youtube.com/watch?v=2iiku...eature=related

NASA SDO - Erste Videos von Venustransit 2012

http://www.youtube.com/watch?v=nYsxU...feature=relmfu

James Cook - Seefahrer und Entdecker

http://www.youtube.com/watch?v=oFR3P4Ids9o Teil 1

http://www.youtube.com/watch?v=pZwGm...feature=relmfu Teil 2

MFG

Bak
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Bakhtosh
06.10.2012 , 04:37 AM | #234
Der Todesstern



So Leute nehmen wir mal den Todessternlaser durch. Das wird ein hartes stück Arbeit denn ich muss da wirklich am Anfang anfangen, was Photonen eigentlich sind. Und das wird wirklich richtig schwer

Photon

Das Photon ist die elementare Anregung des quantisierten elektromagnetischen Feldes. Anschaulich gesprochen sind Photonen das, woraus elektromagnetische Strahlung besteht, daher wird in der Laiensprache auch der Begriff „Lichtteilchen“ verwendet. Dabei muss jedoch beachtet werden, dass alle Teilchen einschließlich der Photonen auch Welleneigenschaften besitzen. Diese Tatsache wird durch den Welle-Teilchen-Dualismus beschrieben. In der Quantenelektrodynamik, dem ältesten Teil des Standardmodells der Teilchenphysik, gehört das Photon als Vermittler der elektromagnetischen Wechselwirkung zu den Eichbosonen.

http://www.youtube.com/watch?v=qbM39XZMrNI

Auflösung des Welle-Teilchen-Dualismus in der Quantenmechanik

Jedes Teilchen wird in der Quantenmechanik durch eine Wellenfunktion beschrieben. Die Wellenfunktion eines Teilchens ist komplexwertig und somit keine Messgröße. Lediglich ihr Betragsquadrat kann als Aufenthaltswahrscheinlichkeit (genauer: als Volumendichte der Aufenthaltswahrscheinlichkeit) des Teilchens gedeutet und im Experiment bestimmt werden. Die zeitliche Entwicklung der Wellenfunktion des Teilchens und somit die Veränderung seiner Aufenthaltswahrscheinlichkeit wird durch die Schrödingergleichung beschrieben.

Die Schrödingergleichung ist neben der Bornschen Regel eine Grundgleichung für die Dynamik von Quantensystemen. Sie beschreibt die zeitliche Entwicklung des System-Zustands, solange das System sich selbst überlassen ist und keine Messung vorgenommen wird

Dr. Quantum erklärt das Doppel-Spalt-Experiment

http://www.youtube.com/watch?v=0MZLzdRCuOI

Quantenmechanik und statistische Physik

Im mikroskopischen Bereich dient der Welle-Teilchen-Dualismus als heuristische Erklärung für einige physikalische Phänomene. So hängt nach De Broglie die Wellenlänge eines Teilchens von seiner Geschwindigkeit und somit auch von seiner Temperatur ab. Bei niedrigen Temperaturen können die De-Broglie-Wellenlängen von Atomen größer werden als der Atomdurchmesser und sich überlappen, wodurch teilweise die Effekte der Suprafluidität von Helium-3 und Helium-4 erklärt werden können. Für eine vollständige und quantitative Behandlung dieser Themen muss jedoch die Quantenmechanik herangezogen werden.

Unter Heuristik versteht man die Wissenschaft, die die Gesetzmäßigkeiten und die Methodik der Rechercheprozesse bei einer Aufgabenlösung untersucht und die, indem sie die Anzahl der möglichen Lösungsansätze dieser Aufgabe auf ein Minimum reduziert oder in gewissem Maße einschränkt, die Lösungszeit im Vergleich zu den bekannten Methoden in der Forschertätigkeit verkürzt, z.B. durch die Methode der blinden Lösungswahl oder durch Methoden, die in den klassischen axiomatischen Kalkülen gebräuchlich sind

Makroskopische Betrachtung

Der Wellencharakter der Teilchen zeigt sich nicht bei makroskopischen Gegenständen, was zwei prinzipielle Ursachen hat:

Selbst bei langsamer Bewegung haben makroskopische Gegenstände aufgrund ihrer großen Masse eine Wellenlänge, die erheblich kleiner ist als die Abmessungen des Gegenstandes. In diesem Fall kann man nicht mehr den gesamten Gegenstand als ein quantenmechanisches Objekt behandeln, sondern muss seine Bestandteile separat beschreiben.

In makroskopischen Gegenständen laufen permanent thermodynamisch irreversible Prozesse ab und es werden Photonen (Wärmestrahlung) mit der Umgebung ausgetauscht. Beides führt zur Dekohärenz des Systems, was bedeutet, dass ein anfangs möglicherweise interferenzfähiger Zustand sich sehr schnell in einen nicht interferenzfähigen umwandelt, der sich dann wie ein klassisches Teilchen, also nicht wie eine Welle verhält.

Dekohärenz ist ein Phänomen der Quantenphysik, das zur unvollständigen oder vollständigen Unterdrückung der Kohärenzeigenschaften quantenmechanischer Zustände führt. Dekohärenzeffekte ergeben sich, wenn ein bislang abgeschlossenes System mit seiner Umgebung in Wechselwirkung tritt, wodurch sowohl der Zustand der Umgebung als auch der Zustand des Systems irreversibel verändert werden.

Das wars für heute ... lasst euch diese Sachen langsam durch den Kopf gehen ... denn es dauert einige Zeit bis man glaubt es zu verstehen

MFG

Bak
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Bakhtosh
06.10.2012 , 04:36 PM | #235
Laser

So nun langsam zum Eingemachten, ich hoffe ihr versteht alles

Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung

Ist ein physikalischer Effekt, mit dem künstlich gerichtete Lichtstrahlen erzeugt werden können. Der Begriff Laser wird dabei nicht nur für den Verstärkungseffekt, sondern auch für die Strahlquelle verwendet.

Stimulierte Emission oder induzierte Emission heißt die Emission eines Photons, wenn sie nicht spontan erfolgt, sondern durch ein anderes Photon ausgelöst wird.

Sie ist eine der Voraussetzungen für das Funktionieren eines Lasers oder Masers.

Ablauf

Wird einem quantenmechanischen System − im einfachsten Fall einem Atom − Energie zugeführt, indem zum Beispiel ein Photon absorbiert wird oder das Atom mit anderen Atomen zusammenstößt, so geht das Atom in einen angeregten Zustand über.

http://imageshack.us/photo/my-images...seraufbau.gif/

Trifft nun ein Photon, dessen Energie genau der Energiedifferenz zwischen dem aktuellen Zustand und einem Energieniveau mit geringerer Energie entspricht, auf das angeregte Atom, so kann das Atom in den Zustand niedriger Energie wechseln und die Energiedifferenz zusätzlich zu dem eingefallenen Photon als ein weiteres Photon abstrahlen. Dies geht jedoch in der Regel nur, wenn der betreffende Übergang durch die Auswahlregeln erlaubt ist.

http://imageshack.us/photo/my-images...bsorption.gif/

Das neu erzeugte Photon hat die gleiche Energie und − da Energie, Wellenlänge und Frequenz zusammenhängen − auch gleiche Wellenlänge und Frequenz wie das eingefallene Photon. Außerdem bewegt sich das neue Photon in die gleiche Richtung, besitzt gleiche Polarisationsrichtung und hat auch die gleiche Phasenlage, so dass es sich gewissermaßen wie eine Kopie des ursprünglichen Photons verhält, was als Kohärenz bezeichnet wird.

http://imageshack.us/photo/my-images...remission.gif/

Übrigens, ich stelle das Licht hier als kleine Teilchen dar, aber man kann es auch als Wellen auffassen. Dann ist das einfallende Licht eine Welle, und wenn diese das angeregte Atom trifft, gibt das Atom Energie ab, die die Welle ein bisschen größer werden lässt

Laserstrahlen haben Eigenschaften, die sie stark von Licht aus klassischen Lichtquellen (wie beispielsweise einer Glühlampe) unterscheiden. Hierzu gehören häufig:

ein sehr enges Frequenzspektrum, d. h. das Licht hat nur eine Farbe, ist also monochromatisch,

die Parallelität der Strahlung, die den Laserstrahl auch über große Entfernung kaum breiter werden lässt,

und eine extrem große Kohärenzlänge.


Die Kohärenzlänge ist der Weglängen- oder Laufzeitunterschied, den zwei Lichtstrahlen, die derselben Quelle entstammen, maximal haben dürfen, damit bei ihrer Überlagerung noch ein Interferenzmuster entsteht. Die Kohärenzlänge resultiert aus der zeitlichen Kohärenz und entspricht der optischen Weglänge, die das Licht während der Kohärenzzeit zurücklegt.

Physikalische Grundlagen

Überblick

Stimulierte EmissionFür die Funktion des Lasers sind die drei grundlegenden Prozesse der Wechselwirkung von Licht mit Materie bestimmend: Absorption bzw. Anregung (Pumpen), spontane Emission und stimulierte Emission.

Beim Pumpen des Lasers wird entweder ein Photon vom aktiven Medium (geeignete Materie, zum Beispiel Atome oder Moleküle in einem Festkörper, einer Flüssigkeit oder einem Gas) absorbiert, oder die Anregung erfolgt durch unelastische Stöße (Gasentladung, Teilchenstrahlung). Die Pumpleistung (Anregung) sorgt dafür, dass Elektronen der Atome oder Moleküle des aktiven Mediums in einen höheren Energiezustand, d. h. ein höheres Energieniveau gelangen.

Durch zunächst spontane Emission geht dieser angeregte Zustand spontan, das heißt zufällig und ohne äußere Einflüsse, wieder in einen niedrigeren Energiezustand über. Die Energiedifferenz wird in Form eines Photons abgestrahlt. Zeitpunkt der Aussendung und Richtung des Photons sind zufällig.

Bei der stimulierten Emission wird durch ein solches, bereits existierendes Photon die Aussendung eines weiteren Photons angeregt; dieses besitzt die gleichen Eigenschaften (Frequenz, Phase, Polarisation und Ausbreitungsrichtung). Es ergibt sich eine Verstärkung der Strahlung. Ein Resonator oder die Gestalt des aktiven Mediums sorgen dafür, dass diese Verstärkung rückgekoppelt und in einer bevorzugten Richtung erfolgt.

Was ist ein Laser?

http://www.youtube.com/watch?v=ATR3o7D-e4k

Science vs. Fiction - Laser, Phaser und Photonentorprdos

http://www.youtube.com/watch?v=5xQeYyYW-qE

Da kommt halt noch mehr ... ist halt ein schweres Thema

MFG

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Bakhtosh
06.11.2012 , 05:55 PM | #236
Laser Teil 2


Beginn der Laseremisson

In einer Materieansammlung (Gas, Festkörper, …), die energetisch ausreichend angeregt ist, entstehen immer auch Photonen durch spontane Emission, die sich in irgend eine Richtung ausbreiten. Falls sie auf ihrem Weg zufälligerweise auf Atome im metastabilen Zustand treffen und die Energien zusammenpassen für eine stimulierte Emission, verstärkt sich die Intensität des Lichtes. Bei jedem energetisch „gemolkenen“ Atom kommt ein Photon zur bereits vorhandenen Menge dazu, die Lichtintensität steigt. Zum Glück kann auf dem weiteren Weg durch die Materieansammlung kein Photon durch Resonanzabsorption abhandenkommen, wie man beispielsweise beim Durchgang von Natriumlicht durch Natriumdampf oder bei Fraunhoferschen Linien beobachten kann.

Resonanzabsorption, auch resonante Absorption, bezeichnet die Übernahme der von einem Erreger stammenden Energie durch einen in einer Eigenfrequenz schwingenden Resonator.

Die Fraunhoferlinien oder Fraunhofer'schen Linien sind Absorptionslinien im Spektrum der Sonne. Sie entstehen durch Resonanzabsorption der Gase in der Sonnen-Photosphäre

Spektroskopie in der Astronomie

http://www.google.de/imgres?q=Fraunh...9trX0Bg&zoom=1

Ursache ist der verbotene Übergang: Wenn das Atom die im metastabilen Zustand gespeicherte Energie nicht so ohne weiteres emittieren kann, kann es diese Energie auch nicht absorbieren, auch wenn sich das Elektron im unteren Zustand befindet.

Keine auffallende Laserwirkung ergibt sich, wenn:

das Licht die Materieansammlung vorzeitig verlässt, beispielsweise durch seitlichen Austritt aus dem Entladungsrohr;

zu wenige angeregte Atome angetroffen wurden; man sagt dann, die Laserschwelle wird nicht erreicht.


Um eine hohe Intensität zu erzeugen, müssen sich also sehr viele Atome im metastabilen angeregten Zustand befinden. Bei den meisten Lasern wird das durch Spiegel erzwungen: Wenn ein Photonenbündel zufällig in Richtung senkrecht zu einem der Spiegel gestartet ist, muss es immer wieder in der Materieansammlung hin- und herlaufen, um möglichst sämtliche metastabilen Atome zu „melken“. Bei manchen Lasertypen wie He-Ne-Laser oder Laserdioden wird kontinuierlich Pumpenergie zugeführt, bei anderen Typen wie dem Rubinlaser wird zuerst kurzzeitig mit einer Blitzlampe optisch gepumpt, dann entsteht der Laserimpuls. Wenn es keine spontane Emission gäbe, würde in keinem Fall Laserlicht entstehen.

Der Laser

http://www.youtube.com/watch?v=UfPLlCBLk7w

Eigenschaften von Laserstrahlung

Die Strahleigenschaften eines Laserstrahles werden wesentlich durch die Art des Laser-Resonators bestimmt, insbesondere spielen dabei die Geometrie des aktiven Mediums und die Spiegelanordnung eine wichtige Rolle. Mit Lasern gelingt es, Licht in hohem Grade zu kontrollieren bzw. zu manipulieren (Brillanz, Intensität, Richtung, Frequenz, Polarisation, Phase, Zeit). Eine allgemeine Aussage über die Strahleigenschaften ist daher nicht möglich. Es ist auch nicht richtig, dass ein Laserstrahl immer ein enggebündelter Strahl mit geringer Frequenzbreite sein muss, wofür er allerdings oft gehalten wird. Je nach Zielsetzung ist eine Erzeugung derartiger Strahlen aber durchaus möglich. Eine herausragende, allgemeine Eigenschaft stellt jedoch die Möglichkeit zur starken Bündelung dar, mit der sehr hohe Leistungsdichten erzielt werden können.
Generell kann man zu den Strahleigenschaften sagen, dass Laserstrahlen sich gegenüber gewöhnlichen Lichtquellen durch viele Unterschiede auszeichnen, die im Folgenden genannt werden.

Kohärenz

Bei einer normalen Glühlampe werden Lichtwellen nicht nur mit unterschiedlicher Wellenlänge ausgesendet, sondern auch in unbestimmter Phasenlage zueinander. Bei einem Laser dagegen sind die Wellen jeweils fast phasensynchron zueinander. Die Wellen sind über mehr oder weniger lange Strecken (Kohärenzlänge) fast phasengleich, was man sich zum Beispiel in der Holografie zunutze macht.

Polarisation

Die Polarisation von Laserstrahlen ist aufgrund polarisierender optischer Bauteile im Resonator (schräge Umlenkspiegel und Flächen (Brewster-Fenster), geringe Höhe des Resonators bei Halbleiterlasern) meistens linear. Oft ist das erwünscht, um polarisationsabhängige Kopplung und Strahlteilung durchführen zu können. Beim Schneiden von Metallen tritt jedoch insbesondere bei der linear polarisierten CO2-Laserstrahlung im Schnittspalt eine polarisationsabhängige Absorption auf, was eine schlechte und richtungsabhängige Schnittkantenqualität zur Folge hat. Daher wird beim Metallschneiden mit zirkularer Polarisation gearbeitet, die durch phasendrehende Verzögerungsplatten im Strahlengang des Laserstrahles erzielt wird.

Frequenz, Wellenlänge

Die Frequenz von Laserstrahlung wird durch das aktive Medium und dessen zum Lasern geeignete Energieübergänge bestimmt. Es gibt Stoffe, die auf vielen Wellenlängen zum Lasern angeregt werden können – jedoch meistens bei einer Wellenlänge besonders gut. Laser können sehr schmalbandige Strahlquellen sein, die Verstärkungsbandbreite (beim Kohlenstoffdioxidlaser zum Beispiel 9 bis 11 µm) ist jedoch meist höher als die Bandbreite der abgegebenen Strahlung – entweder schwingt der Laser von selbst im Maximum der Verstärkungsbandbreite (beim Kohlendioxidlaser zum Beispiel 10,6 µm) an oder man sorgt durch frequenzbestimmende Elemente für eine schmalbandige Emission auf einer einzigen Frequenz. Extreme Schmalbandigkeit ist z. B. bei der interferometrischen Längenmessung mittels Lasern von Bedeutung. Bei extremer Breitbandigkeit spricht man von Superkontinuum-Lasern, welche z. B. in der optischen Kohärenztomographie und zur Erzeugung von Frequenzkämmen eingesetzt werden. Die minimal erreichbare Bandbreite wird durch das Schawlow-Townes-Limit beschrieben.

Lasertypen nach der Signalform

Laserstrahlung von Dauerstrich-Lasern ist im Idealfall schmalbandig (monochrom, einfarbig), das heißt, es besteht nur aus Strahlung einer Wellenlänge. Insbesondere ist Dauerstrich-Laserstrahlung aus stabilen Laserresonatoren aufgrund des Vielfachumlaufes zeitlich beziehungsweise longitudinal (entlang seiner Ausbreitungsrichtung) kohärent, was bedeutet, dass die ausgesandten Wellenzüge nicht nur mit der gleichen Frequenz schwingen, sondern auch in der Phase über eine lange Strecke (die Kohärenzlänge) konstant sind. Dadurch zeigt ein solches Licht besonders ausgeprägte Interferenzerscheinungen. Während des Einschwingvorgangs des Dauerstrich-Lasers tritt zunächst oft Spiking, das heißt eine unregelmäßige Abgabe von Laserpulsen, auf. Dieses Verhalten nutzt ein modengekoppelter Laser gezielt aus, indem er die Spikes z. B. triggert oder synchronisiert.

Pulse

Im Gegensatz zum Dauerstrich-Laser erzeugt ein gepulster Laser pulsierende Strahlung. Pulse können durch gepulste Anregung oder auch durch Maßnahmen im Laser selbst (Güteschaltung) erzeugt werden. Bei sehr kurzen Pulsen benötigt das aktive Medium prinzipiell eine größere Verstärkungsbandbreite, innerhalb derer die beteiligten Frequenzen gekoppelt sind (Modenkopplung) und sich zu einem Impuls zusammensetzen. Je kürzer die Pulsdauer, desto breiter ist entsprechend den Gesetzen der Fourier-Analyse das erzeugte Spektrum und umso breiter muss das Frequenzband sein, innerhalb dessen das aktive Medium verstärken kann. Die geringsten erzielbaren Pulsdauern liegen in der Größenordnung von Femto- und Attosekunden. Bei derart kurzen Pulsen (Länge des Strahlungspaketes < 30 µm, also ein Bruchteil einer Haarbreite) muss das verstärkende (aktive) Lasermedium eine große Verstärkungsbandbreite besitzen.

Laser können sich auch selbst zur Abgabe einer Pulsfolge synchronisieren, wenn im Resonator zum Beispiel ein nichtlinearer (sättigbarer) Absorber vorhanden ist. Die Wiederholfrequenz, mit der die Pulse in einem solchen Laser erzeugt werden, hängt u. a. bei der instantanen Kerr-Linsen-Modenkopplung von der Resonatorlänge ab: Bei einem Resonator mit einer Länge von einem halben Meter beträgt diese etwa 300 MHz – die Periodendauer entspricht einem Hin- und Herlaufen (Umlauf) des Pulses im Resonator. Die Spitzenleistung wird bei jedem Umlauf größer, die Pulsdauer bleibt von allein sehr gering. Aus solchen Pulslasern werden zum Beispiel einzelne Pulse mittels optischer Schalter herausgelassen und weiterverstärkt. Mit weiteren Maßnahmen gelingt es, Spitzenleistungen bis in den Petawatt-Bereich zu erzeugen, die nur im Vakuum ungestört übertragen und fokussiert werden können. Luft wird von der hohen elektrischen Feldstärke des Lichts ionisiert.

Die Gütemodulation des Resonators mit akustooptischen Güteschaltern oder Pockelszellen sind weitere Techniken zur Erzeugung energiereicher Laserpulse mit geringer Dauer: Dabei wird die stimulierte Emission zunächst unterbunden, um sie dann bei inzwischen durch das Pumpen gestiegener Besetzungsinversion (hohe, im aktiven Medium gespeicherte Energie) schlagartig zu ermöglichen.

Ein paar Einsatzgebiete

MTHEL (THEL) - Mobile Tactical High Energy Laser

http://www.youtube.com/watch?v=cCBwLJjzDJQ

Funktionsprinzip

Funktionsprinzip des THEL (Grafik)Das THEL-System besteht hauptsächlich aus vier Teilen: dem eigentlichen Laser, einem Zielverfolgungssystem (pointer-tracker), einem Kontrollzentrum (command, control, communications and intelligence center, C3I) sowie einer Radareinheit (fire control radar).

Ein feindliches Geschoss wird durch den Radar entdeckt und erfasst, Position, Geschwindigkeit, Richtung usw. werden dem THEL-Hauptsystem mitgeteilt, welches mittels seiner Sensoren das Ziel optisch erfasst und verfolgt und eine Feinjustierung vornimmt. Der optimale Zeitpunkt zum Beschuss wird errechnet und im günstigsten Zeitpunkt das Geschoss durch einen Laserpuls bestrahlt und dadurch so stark erhitzt, dass es explodiert. Die Kosten pro 'Laserschuss' werden mit 3000 US-Dollar angegeben, wobei jedes Mal giftige Gase in die Atmosphäre entweichen, da die benötigte hohe Energie durch einen chemischen Prozess gewonnen wird. Durch die Mengen an toxischen Chemikalien sowie seiner Sperrigkeit ist das System nur bedingt in bewohntem Gebiet einsetzbar.

HiPER

http://www.hiper-laser.org/pressandpr/multilinvideo.asp

World's Most Powerful Handheld Laser - Review & Giveaway!

http://www.youtube.com/watch?v=E0oM66jfaJ4

Laserharp II Jean Michel Jarre

Die Laserharp fängt ab 3:40 an

http://www.youtube.com/watch?v=Fiw2KlGf3hA

Mit diesem Konzert, das im Pariser Hochhausviertel La Défense stattfand und die gesamte Architektur einschließlich der Grande Arche mit in die Lichtshow einbezog, überbot Jarre seinen eigenen Rekord – im Guinness-Buch der Rekorde wurde die Zahl von 2.000.000 Zuschauern eingetragen, manche Schätzungen sprechen gar von 2.500.000. Der Platz, den das Publikum einnahm, reichte zurück bis zum Pariser Triumphbogen.

Wer Paris kennt, weiss was das für eine Strecke ist. Asche auf mein Haupt das ich nicht dort war

Das ganze Konzert

http://www.youtube.com/watch?v=V7lePUxe2p8

Leschs Universum Folge 33

http://www.youtube.com/watch?v=ZGNx5ZHgiBs

So das wars erst mal mit dem Laser, ich hoffe das es euch geholfen hat diese Technologie besser zu verstehen

MFG

Bak
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Bakhtosh
06.13.2012 , 04:02 AM | #237
Der grosse Zusammenstoß


Das Schicksal unserer Heimatgalaxie ist besiegelt: Die Milchstraße wird mit der benachbarten Andromeda-Galaxie zusammenstoßen und dabei völlig umgekrempelt - allerdings erst in vier Milliarden Jahren. Über entsprechende Messungen des Weltraumteleskops "Hubble" berichtete die US-Raumfahrtbehörde NASA in Washington.

Die beiden Spiralgalaxien werden demnach zu einer großen elliptischen Galaxie verschmelzen. Unser Sonnensystem werde dabei voraussichtlich an einen völlig anderen Platz weiter am Rand der verschmolzenen Galaxie katapultiert, jedoch nicht zerstört, hieß es.

"Nach fast einem Jahrhundert Spekulationen über das Schicksal der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße haben wir endlich ein klares Bild davon, was während der kommenden Milliarden Jahre passieren wird", sagte Sangmo Tony Sohn vom Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore.

Seit langem wissen Astronomen, dass sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße annähern. Beide rasen mit etwa 400.000 Kilometern pro Stunde aufeinander zu. Unklar war bislang aber, ob sie miteinander kollidieren, sich nur streifen oder sogar verfehlen werden, weil sich die genaue Flugrichtung der Andromeda-Galaxie nicht feststellen ließ.

Mit dem "Hubble"-Teleskop sei es nun erstmals gelungen, auch die seitwärts gerichtete Bewegung der Andromeda-Galaxie zu messen, betonte STScI-Teamleiter Roeland van der Marel. Dazu nahmen die Astronomen mit "Hubble" unsere Nachbargalaxie über sieben Jahre immer wieder ins Visier. Die hochauflösenden Bilder des Teleskops erlaubten den Forschern, die seitliche Bewegung der Galaxie zu messen.

Die Präzisionsmessungen beseitigten jeden Zweifel, dass Andromeda mit der Milchstraße kollidieren und verschmelzen werde, betonte die NASA. "Unsere Beobachtungen sind statistisch konsistent mit einem Frontalzusammenstoß zwischen der Andromeda-Galaxie und unserer Milchstraße", unterstrich van der Marel.

Kollidierende Galaxien fliegen - anders als zusammenstoßende Autos - im Wesentlichen durcheinander hindurch. Direkte Zusammenstöße von Sternen kommen dabei in der Regel nicht vor. Die Galaxien werden jedoch durch ihre Schwerkraft aneinander gefesselt und verschmelzen dadurch schließlich.

Daher werden sich die Andromeda-Galaxie und die Milchstraße in vier Milliarden Jahren zunächst gegenseitig durchqueren und zwei weitere Milliarden Jahre später erneut treffen, um zu verschmelzen. Vermutlich werde auch eine etwas kleinere Galaxie, der Dreiecksnebel, von dem verschmolzenen Paar eingesogen.

Im Laufe der Galaxienkollision werde sich auch der irdische Nachthimmel dramatisch ändern, führten die Forscher aus. So werde das schwache Band der Milchstraße zunächst ergänzt durch die immer größer werdende Andromeda-Spiralgalaxie. Während der Kollision könnten künftige Betrachter dann ein Feuerwerk der Sternentstehung beobachten, das in den aufgewirbelten Gas- und Staubmassen zündet.

Nach dem Verschmelzen der Galaxien wird nach Angaben der Forscher die resultierende elliptische Galaxie einen Großteil des Nachthimmels einnehmen. Allerdings steht unsere Sonne - und damit voraussichtlich auch die Erde - in vier bis fünf Milliarden Jahren am Ende ihrer Existenz, weil sie ihren Brennstoff weitgehend verbraucht haben wird.

Crash of the Titans: Milky Way and Andromeda Galaxy

http://www.youtube.com/watch?v=2WEI8WBJ***

MFG

Bak
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Bakhtosh
06.13.2012 , 04:54 PM | #238
Schwarzes Loch wird durch Kollision aus Galaxie katapultiert


Astronomen vermuten, dass ein gigantisches Schwarzes Loch mit hoher Geschwindigkeit aus seiner Galaxie geschleudert wurde. Das berichtet das Portal astronews.com. Nach Kollision und Verschmelzung von zwei Schwarzen Löchern hätten Gravitationswellen das entstandene Masse-Monster auf eine unvorstellbare Geschwindigkeit von vier Millionen Kilometer pro Stunde katapultiert. Das astronomische Schauspiel hat das NASA-Röntgenteleskop Chandra in einer Entfernung von etwa vier Milliarden Lichtjahren aufgezeichnet.

"Das ist schon schwer zu glauben, dass ein supermassereiches Schwarzes Loch mit der vielmillionenfachen Masse unserer Sonne sich überhaupt bewegen kann, geschweige denn mit hoher Geschwindigkeit aus einer Galaxie gekickt wird", zitiert der Online-Dienst für Astronomie, Astrophysik und Raumfahrt die Leiterin der Untersuchung, Francesca Civano vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA).

Von der Kollision hätten aber sehr starke Gravitationswellen vorwiegend in eine Richtung abgestrahlt, so dass das größer gewordene Schwarze Loch durch eine Art Rückstoß stark beschleunigt wurde.

Außerdem stimmten die neuen Daten mit der Idee überein, das Gravitationswellen eine sehr starke Kraft ausüben können, so Civano weiter. Es handele sich dabei und Kräuselungen in der Raumzeit, die Albert Einstein als Erstes vorhergesagt hatte, die aber noch nie direkt gemessen wurden.

Schwarze Löcher sind Orte der Extreme: Die Materie ist in ihnen so stark zusammengepresst, dass nichts ihrer enorm hohen Anziehungskraft entkommt. Die Fluchtgeschwindigkeit liegt im Inneren eines Schwarzen Lochs über der Lichtgeschwindigkeit, daher dringt nicht einmal das Licht selbst nach außen. Schwarze Löcher sind unsichtbar, was ihnen ihren Namen gab.

Es gibt sie in fast jeder Größe im Kosmos - von der einfachen Masse unserer Sonne bis zu Milliarden Sonnenmassen. Sie können zum Beispiel aus ausgebrannten Sonnen entstehen.

Ein Stern mit mehr als der dreifachen Masse unserer Sonne kann am Ende seiner Existenz unter der eigenen Schwerkraft zu einem Schwarzen Loch zusammenstürzen.

HD Black Holes Probe & Hubble Telescope

http://www.youtube.com/watch?v=aF84gWn_KNg

NASA: sound of a black hole

http://www.youtube.com/watch?v=jYiWN...eature=related

Hubble Black Hole Probe

http://www.youtube.com/watch?v=Kz8OV0U4UOM

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Bak
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Weaszel
06.13.2012 , 10:35 PM | #239
thx Bakhtosh für die Arbeit die du dir gemacht hast ich hoffe es wissen die anderen auch zu würdigen und lesen sich deinen beitrag durch und schauen sich auch die Bilder und Videos an die du eingestellt hast.

Hitomo_x's Avatar


Hitomo_x
06.14.2012 , 12:48 AM | #240
Man, das ist ja wie in der Kirche hier ^^

Und jetz erklär mal Hologramme ... na?