Was macht manche Laserstrahlen sichtbar und andere unsichtbar?

Wie in früheren Antworten erwähnt, sind die Wellenlänge (oder Frequenz) und Intensität des Strahls sowie die Art und Menge der Verunreinigungen in der Luft wichtig. Der Strahl muss eine für Menschen sichtbare Wellenlänge haben, und Nebel oder Staub streuen das Licht sehr stark, damit Sie es sehen können. Aber auch in reiner, sauberer Luft können Sie unter bestimmten Bedingungen einen Laserstrahl sehen.

Dies liegt daran, dass Licht durch Rayleigh-Streuung von Luftmolekülen selbst gestreut werden kann. Die Rayleigh-Streuung hat insbesondere eine starke inverse Abhängigkeit von der Wellenlänge$\lambda^{-4}$^{, so dass es mit einem grünen und insbesondere einem blauen Laser 1} besser zu sehen ist . Es hat auch eine Streuwinkelabhängigkeit, die wie folgt geht$1+\cos^2 \theta$, daher ist es möglicherweise einfacher zu erkennen, wenn sich Ihr Betrachtungswinkel sehr nahe am Strahl befindet ² .

Mit einem grünen 5-mW-Laserpointer ist die Rayleigh-Streuung ziemlich einfach zu erkennen. Ich stelle mir vor, dass es mit Blau / Violett noch einfacher wäre, aber ich bin mir nicht sicher, da das menschliche Auge bei Grün am empfindlichsten ist, sodass dies das Gleichgewicht kippen kann. Ein intensiverer Strahl, wie er in Nachtclubs oder Laserlichtshows verwendet wird, wäre sehr leicht zu sehen, wenn der Strahl ruhig gehalten würde, aber in diesen Situationen bewegen sich die Strahlen schnell, um die Lichtshow zu erzeugen, so dass die Rayleigh-Streuung allein dies tun würde lässt dich nicht wirklich viel sehen. In Situationen wie Nachtclubs ist die Streuung von Nebel, der von Nebelmaschinen erzeugt wird, viel wichtiger.

Sie haben Recht, dass Sie im Weltraum, da es keine Atmosphäre und nichts zu streuen gibt, keinen Laserstrahl sehen würden.

1: Deshalb ist der Himmel übrigens auch blau.

2: VERSUCHEN SIE NIEMALS, DIES MIT EINEM AUF SIE GERICHTETEN STRAHL ZU TESTEN Wenn Sie dies ausprobieren möchten, nehmen Sie einen Laserpointer und halten Sie ihn in die Nähe Ihres Kopfes (z. B. gegen Ihre Schläfe) und richten Sie ihn im Dunkeln von sich weg .

Die Sichtbarkeit wird durch drei Dinge bestimmt:

1. Die Frequenz des Lasers.
2. Die Stärke des Lasers.
3. Der Staub oder Nebel in der Luft.

Ohne Staub oder Nebel in der Luft sehen Sie keinen Laser. Es sind die Staubpartikel oder Nebeltröpfchen, die das Licht des Lasers reflektieren.

Wenn Sie einen Laserstrahl sehen, sehen Sie in Wirklichkeit den Strahl, der von verschiedenen kleinen Partikeln gestreut wird, die in der Luft schweben. Wie gut Sie den Strahl sehen, hängt davon ab, wie klar die Luft ist, und von der Umgebungshelligkeit, mit der der Laserstrahl konkurrieren muss.

In einem Nachtclub kann die Luft einen hohen Grad an Rauch oder anderen Verunreinigungen aufweisen, die den Strahl besser sichtbar machen, und das Umgebungslicht ist schwach, sodass sie stärker hervortreten. Wenn Menschen Laserstrahlen zeigen wollen, fügen sie der Luft oft Rauch oder etwas Ähnliches hinzu.

Grün gefärbte Laser heben sich auch tendenziell stärker ab, da der Empfang der menschlichen Netzhaut nahe dieser Wellenlänge am höchsten ist. Ihr "unsichtbarer" Laser ist wahrscheinlich ein roter Laser, der in einer helleren Umgebung mit klarerer Luft arbeitet. Bringen Sie es in einen dunklen, verrauchten Raum und Sie werden sehen, wie gut es strahlt.

Hier ist eine Idee. Vielleicht ist es eine Art Betrug, ich weiß es nicht, du entscheidest. Nehmen Sie ein durchsichtiges Röhrchen mit kleinem Durchmesser, füllen Sie es mit normalem, ungefiltertem Leitungswasser und richten Sie den Laser so aus, dass er über die Länge des Röhrchens feuert. Verschließen Sie das andere Ende wasserdicht. Wenn Sie den Strahl in einem nach unten gerichteten Winkel abfeuern, können Sie das Ende, das dem Laser am nächsten liegt, offen lassen. Die Verunreinigungen im Wasser machen den Strahl ziemlich sichtbar. Funktioniert auch mit 10 mW HeNe (rot) Laser hervorragend.