Hydrogen

Helium

Oxygen

Xenon

induzierteEmission

h

h h

h

spontaneEmission

induzierteAbsorption

Niveau Übergängen

E2

E1

L ight A mplification by S timulated E mission of R adiationL ight A mplification by S timulated E mission of R adiation

E3

E1

E2

h

stimulierteEmission

3 - Niveaus

≈ s >> ≈ s

≈ s >> ≈ s

4 - Niveaus

E4

E1

E3

hstimulierteEmission

≈ s >> ≈ s

≈ s >> ≈ s

E2

pumpenpumpen

Beispiele von Lasers

LaserLaser WellenlängWellenlängee

Leistung/Leistung/PulsPuls BemerkunBemerkun

ggAnwendungAnwendung

RubinRubinAlAl22OO33/Cr/Cr+3+3 694.3 nm694.3 nm

CW: 5WCW: 5W

Puls:10Puls:106 6 , 10, 1066WW

(1-3 ms)(1-3 ms)

Puls:10Puls:109 9 W(10ns)W(10ns)

Pumpe: Pumpe: FotonenFotonen

3-Niveaus3-Niveaus

Dermatologie:Dermatologie:

Entfernen von Entfernen von Tätowierungen Tätowierungen

YAGYAGYY33AlAl22OO1515//NdNd+3+3

1064 nm1064 nm

CW: 10CW: 1033 W W

Puls:10Puls:108 8 WW

(10 ns)(10 ns)

Pumpe: Pumpe: FotonenFotonen

4-Niveaus4-Niveaus

Medizin,Medizin,

ForschungForschung

He-NeHe-Ne 632.8nm632.8nm 1010-3-3 - 10 - 10-2-2 W W Kompliziert….Kompliziert…. Laserdruckern, Laserdruckern, BarcodescanneBarcodescannersrs

COCO2210600nm10600nm

9600nm9600nm

CW: 10 – 10CW: 10 – 1044 W W

Puls:10Puls:102 2 , 10, 1033 ns ns

101055 W W

SchwingungeSchwingungenn

NiveausNiveaus

industriellen industriellen MaterialbearbeitunMaterialbearbeitun

gg

FarbstoffFarbstoff--

laserlaser

650 -650 -1000nm1000nm

CW: 10CW: 10-1-1 W W

Puls:10Puls:105 5 WW

(6 ns)(6 ns)

SchwingungeSchwingungenn

Sub-NiveausSub-Niveaus

SpektroskpSpektroskpieie

Andere: Titan-Saphir-laser, Diodenlaser, Excimerlaser

He – Ne Laser

Spectrum of a helium neon laserSpectrum of a helium neon laser

632.8 nm

Rubinlaser (Al2O3 -Wirtskristall (Saphir/Korund), dotiert mit Chromionen)

Kohlendioxidlaser

Laserresonator

s + ss + s

s - ss - s

pz - pzpz - pz

pz + pzpz + pz

px(y) - px(y)px(y) - px(y)

px(y) + px(y)px(y) + px(y)

MolekülorbitaleMolekülorbitale MO → LCAOMO → LCAO

φA kombiniert mit φB kombiniert aber nicht mit

s  s, pz, dz² px, py, dx²-y², dxy, dyz, dxz

pz s, pz, dz² px, py, dx²-y², dxy, dyz, dxz

px #  px, dxz s, py, dx²-y², dz², dxy, dyz

dxz # px, dxz s, py, dx²-y², dz², dxy, dyz

dx²-y² dx²-y² s, px, py, pz, dz², dxy, dyz, dxz

dz² s, pz, dz² px, py, dx²-y², dxy, dyz, dxz

EnergiediagrammEnergiediagramm

s

s

s

s

px py pxpy

pzpz

u*

u*

u*

g

g*

g

g

u

gsgsgPususUpg[2px]g[2py]u[2px]u[2py]

gs

gs

gP

us

us

Up

g[2px]

g[2py]

u[2px]

u[2py]

SäkulargleichungSäkulargleichung

•Eine Verschmelzung unterschiedlicher Strukturen bezeichnet man als Hybridisierung. Es entsteht ein Hybrid.

•In der Chemie verschmelzen verschiedene Elektronenorbitale (s, p, d) zu neuen Hybridorbitalen.

•Hybridisierung tritt nur bei Atomen auf, die kovalente Bindungen zu anderen Atomen aufweisen.

•Hybridisierung erzeugt energetisch stabile zumeist dreidimensionale geometrische Strukturen. •Nur Valenzorbitale (äußerste Schale, auch wenn im Grundzustand nicht besetzt) eines Atoms können an der Hybridisierung teilnehmen.

•Hybridorbitale erzeugen stets -Bindungen. -Bindungen - "Doppelbindungen" - entstehen aus nicht hybridisierten p-Orbitalen

•Eine Verschmelzung unterschiedlicher Strukturen bezeichnet man als Hybridisierung. Es entsteht ein Hybrid.

•In der Chemie verschmelzen verschiedene Elektronenorbitale (s, p, d) zu neuen Hybridorbitalen.

•Hybridisierung tritt nur bei Atomen auf, die kovalente Bindungen zu anderen Atomen aufweisen.

•Hybridisierung erzeugt energetisch stabile zumeist dreidimensionale geometrische Strukturen. •Nur Valenzorbitale (äußerste Schale, auch wenn im Grundzustand nicht besetzt) eines Atoms können an der Hybridisierung teilnehmen.

•Hybridorbitale erzeugen stets -Bindungen. -Bindungen - "Doppelbindungen" - entstehen aus nicht hybridisierten p-Orbitalen

HybridisierungHybridisierung

HybridisierungHybridisierung

s – Orbital + p – Orbital sp-Hybridorbitale

s – Orbital + 2p – Orbitale sp2 -Hybridorbitale

s – Orbital + 3p – Orbitale sp3 Hybridorbitale