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