Wie wir wissen, gibt es in Lasern angeregte Atome. Wenn diesen Atomen Energie in Form von Licht, Wärme oder Elektrizität zugeführt wird, gehen diese angeregten Atome nach einiger Zeit in einen niedrigeren Energiezustand und setzen ein Photon frei, und wenn dieses Photon auf ein anderes Elektron trifft, geht dieses in einen niedrigeren Energiezustand und wird freigesetzt zwei Tochterphotonen und verstärkt bei jedem Treffer die Photonenproduktion um das Zweifache. Wenn also alle Atome verstärkte Photonen haben und sich in einem Grundzustand befinden, warum können diese Photonen dann keine Energie liefern, um ein Atom in einen angeregten Zustand zu bringen und den gesamten Prozess ohne die Verwendung von zusätzlichem elektrischem Strom zu wiederholen?
Selbst wenn der Laser perfekt reflektierende, dh verlustfreie Spiegel an beiden Enden des Resonators hätte und beide Enden abgedichtet wären, damit kein Licht entweichen könnte, würde er immer noch eine kontinuierliche Energiezufuhr erfordern. Das liegt daran, dass angeregte Atome / Moleküle durch Mechanismen zerfallen können, die kein Photon beinhalten, z. B. Kollisionsabregung. Die verlorene Energie wird zum Aufheizen des Lasers verwendet, daher müssten Sie Energie zuführen, um die als Wärme verlorene Energie zu ersetzen.
In der realen Welt reflektieren die Spiegel nicht perfekt, daher müssen Sie Energie zuführen, um den Energieverlust durch Absorption an den Spiegeln auszugleichen (dies führt auch zu einer Erwärmung des Lasers).
Und natürlich nützt ein Laser nicht viel, es sei denn, Sie machen ein Loch in einem, aus dem der Strahl herausscheinen kann. Dadurch wird dem System Energie entzogen, sodass Sie kontinuierlich Strom benötigen, um die verlorene Energie zu ersetzen.
ACuriousMind