Atomphysik am Lasermedium
Lehrerfortbildung

Für die Erklärung der Funktionsweise eines Lasers ist ein Verständnis der grundlegenden Wechselwirkungen von Licht und Materie Voraussetzung. Das Prinzip der Lichtverstärkung durch stimulierte Emission von Strahlung und die Anwendungen im Laser werden daher häufig am Ende des Themenbereichs Atomphysik behandelt.
In dieser Lehrerfortbildung erfahren Sie, wie Sie bereits die Grundlagen der Atomphysik an einem konkreten Kontext einführen und von dort einen Bogen zum Laser spannen können. Dazu wird das Lasermedium Pr:YLF genutzt. An diesem Material untersuchen Sie i) Resonanzabsorption, ii) spontane Emission bei Fluoreszenz, iii) stimulierte Emission und iv) den stochastischen Charakter quantenmechanischer Zustandsänderungen. Sie arbeiten experimentell und entwickeln die zugehörigen physikalischen Modelle. Im zweiten Teil der Fortbildung bauen Sie Pr:YLF-Festkörperlaser auf und erfahren, wie Sie mit einfachen Simulationen das zeitliche Verhalten der Laser vorhersagen und dabei das Verständnis der physikalischen Elementarvorgänge vertiefen können.

Die Kursmaterialien und experimentellen Daten stehen Ihnen nach der Fortbildung für die schulische Nutzung zur Verfügung. Zudem erfahren Sie, wie Sie die Experimente zur Atomphysik mit vorhandener Ausstattung oder Leihmaterialien in der Schule realisieren können.

Kontakt bei inhaltlichen Fragen: Dr. Carsten Nowak

Unterrichtsbezug

Atomstruktur: geladene Teilchen, Hülle und Atomkern; Wellen und Quanten

Ablauf

10:00-13:00 Uhr: Atomphysik am Lasermedium (Theorie, experimentelles Arbeiten)
13:00-14:00 Uhr: Mittagspause
14:00-16:00 Uhr: Laserphysik (Aufbau der Laser, Simulation)
16:00-17:00 Uhr: Übertragbarkeit in Schule, Diskussion

Kursgebühr