ZusammenfassungWir führen die Drehimpulsoperatoren und ihre Eigenfunktionen ein. Die Bewegung in einem Zentralpotenzial wird durch diese Eigenfunktionen und durch die Lösungen der Radialgleichung beschrieben. Wir untersuchen speziell das Kastenpotenzial, den sphärischen Oszillator und das Wasserstoffproblem.
In diesem Kapitel wird das Prinzip der Laser erläutert. Zuerst werden die Bedingungen für kohärente Lichtverstärkung hergeleitet. Laser bestehen im wesentlichen aus einem strahlenden Medium und einer Strahlungsrückkopplung. Das laseraktive Medium wird weitgehend durch das Strahlungsspektrum beschrieben, welches meist durch charakteristische Spektrallinien gekennzeichnet ist. Die Strahlungsrückkopplung erfolgt durch optische Resonatoren und verwandte Vorrichtungen. Spektrallinien und Resonatoren werden in den beiden folgenden Kapiteln 4 und 5 ausführlich beschrieben. Im vorliegenden Kapitel begnügen wir uns vorerst mit den notwendigen Hinweisen auf ihre Bedeutung und Eigenschaften. Dagegen befassen wir uns vor allem mit dem Begriff der Besetzungsinversion. In diesem Sinne leiten wir die Schwellenbedingung für die Besetzungsinversion eines laseraktiven Mediums in einem Resonator her. In der Folge geben wir eine Übersicht über die verschiedenen Methoden, Besetzungsinversionen zu erzeugen, d. h. über die Anregungsarten der Laseremission. Schließlich untersuchen wir das zeitliche Verhalten der Populationsinversion und der Strahlung im Resonator.
In der im letzten Kapitel eingeführten abstrakten Schreibweise greifen wir die bereits gelösten Probleme des Oszillators und der Drehimpulseigenzustände erneut auf. Diese Probleme lassen sich allein aufgrund von Operatorenbeziehungen (ohne Bezug auf eine Darstellung) besonders elegant lösen; diesenWeg bezeichnen wir als Operatorenmethode. Im Heisenbergbild wird die Zeitabhängigkeit von den Zuständen auf die Operatoren übergewälzt. Die abstrakte Behandlung des Drehimpulses führt zwanglos zu halbzahligen Drehimpulsen, die in der Natur als Spin elementarer Teilchen vorkommen. Schließlich wird noch die Kopplung von Drehimpulsen behandelt.
In diesem Kapitel wird das Prinzip der Laser erläutert. Zuerst werden die Bedingungen für kohärente Lichtverstärkung hergeleitet. Laser bestehen im wesentlichen aus einem strahlenden Medium und einer Strahlungsrückkopplung. Das laseraktive Medium wird weitgehend durch das Strahlungsspektrum beschrieben, welches meist durch charakteristische Spektrallinien gekennzeichnet ist. Die Strahlungsrückkopplung erfolgt durch optische Resonatoren und verwandte Vorrichtungen. Spektrallinien und Resonatoren werden in den beiden folgenden Kapiteln 4 und 5 ausführlich beschrieben. Im vorliegenden Kapitel begnügen wir uns vorerst mit den notwendigen Hinweisen auf ihre Bedeutung und Eigenschaften. Dagegen befassen wir uns vor allem mit dem Begriff der Besetzungsinversion. In diesem Sinne leiten wir die Schwellenbedingung für die Besetzungsinversion eines laseraktiven Mediums in einem Resonator her. In der Folge geben wir eine Übersicht über die verschiedenen Methoden, Besetzungsinversionen zu erzeugen, d. h. über die Anregungsarten der Laseremission. Schließlich untersuchen wir das zeitliche Verhalten der Populationsinversion und der Strahlung im Resonator.