Warum gibt es unterschiedliche Farben?



Die Sichtbarkeit der einzelnen Farben unterscheidet sich stark voneinander. So ist ein grüner Laserpointer bis zu 20mal sichtbarer als ein roter Laserpointer. Da man mit einem Laserpointer eine Sache zeigen möchte, kann es dazu kommen, dass der Laserstrahl zu stark ist und etwas verdeckt. Gerade in der Astrologie kann dies verhindert werden, in dem man einen blauen Laserpointer verwendet anstelle eines roten oder grünen.


Wie funktioniert ein Laserpointer

Der klassische Laserpointer ist rot. Nicht, weil Rot als Signalfarbe besonders gut sichtbar wäre oder die meisten Nutzer am liebsten einen roten Laserpointer hätten. Nein, der klassische Laserpointer ist rot, weil sich rotes Licht am leichtesten erzeugen lässt und dadurch die Produktion am kostengünstigsten ist. Kamen die ersten Laserpointer noch als Gaslaser mit einer Füllung aus Helium und Neon auf den Markt, wird heutzutage in der Massenproduktion fast ausschließlich auf Halbleiterlaser mit einer roten Diode zurückgegriffen. Dieser ermöglicht eine Bündelung des Lichtstrahls. Das Licht, welches von der Laserdiode erzeugt wird, besitzt eine hohe Intensität und eignet sich optimal dazu, um Vorträge an einem Projektor zu halten bzw. um auf bestimmte Aspekte hinzuweisen. So gibt es mittlerweile verschiedene Geräte mit Lichtpunkten in unterschiedlichen Farben.


So funktioniert ein roter Laserpointer

Das Prinzip hinter der Lichterzeugung ist physikalisch komplex, von außen betrachtet jedoch denkbar einfach: Der Kern des Laserpointers besteht aus zwei unterschiedlichen Schichten eines Halbleitermetalls, die von einer Batterie auf Spannung gesetzt werden. Dadurch bildet sich nach und nach rotes Licht, das zwischen zwei Spiegeln immer wieder reflektiert wird und sich so enorm verstärkt. Am vorderen Ende tritt dann auf Knopfdruck das gewünschte rote Laserlicht aus, das im Gegensatz zu dem Licht einer Glühlampe nur eine Wellenlänge aufweist sowie stark gebündelt ist und über eine hohe Intensität verfügt. Ähnlich funktionieren moderne Lasermäuse (nicht zu verwechseln mit einfachen optischen Mäusen). Dieses simple Prinzip muss bei grünen oder blauen Laserpointern erweitert werden, aber auch die rote Variante lässt sich derart aufwerten.

Dass viele rote Laserpointer Rot heute so günstig zu erstehen sind, liegt daran, dass sich die Dioden samt Spiegelschichten sehr leicht in Massenproduktion aufdampfen und zerschneiden lassen. Hier kann es je nach Aufwand und Ansprüchen an die Reinheit des Lichts zu erheblichen Qualitäts- und damit Preisunterschieden kommen. Rotes Licht ist für das menschliche Auge gut, aber weit weniger gut wahrzunehmen als grünes Licht. Durch den hohen Kontrast zu hellen Oberflächen eignen sich die rot leuchtenden Laserpointer natürlich wunderbar für Präsentationen jeglicher Art; auch werden Laserpointer in Rot zu Vermessungszwecken oder Justierungen jeder Art verwendet. Die gesetzlich festgesetzte, sehr niedrige Leistungsobergrenze reicht zu diesen Zwecken problemlos aus und minimiert dabei körperliche Risiken. Zum Vergleich: eine alt hergebrachte Glühbirne liefert eine etwa 50.000-fache Leistung, ist aber als Leuchtzeiger weitestgehend ungeeignet. Man bedenke nur, wie viele dicke Batterien für eine Taschenlampe nötig waren und wie kurz diese gehalten haben.

Laserpointer, vor allem rote, sind zu einem Alltagsgegenstand geworden. War Lasertechnologie noch vor wenigen Jahrzehnten futuristisch und faszinierend, hat heute fast jeder irgendwo einen Laser im Haushalt. Moderne Zeigestöcke im Hosentaschenformat – und das zu einem erstaunlich geringen Preis. Nur in die Augen sollte man dabei nicht strahlen, denn was als roter Punkt an der Wand noch furchtbar praktisch ist, kann direkt im Auge erheblichen Schaden anrichten. Beim Kauf sollte unbedingt auf eine robuste Verarbeitung und vorhandene Sicherheitskennzeichen geachtet werden. Ein weiteres Qualitätsmerkmal von Laserpointern lässt sich über die Punktbreite und Leuchtkraft bei größeren Entfernungen einfach und eindeutig testen. Gutes Laserlicht lässt sich auch bei geringer Leistung bei Tageslicht klar an der Wand erkennen. Die hier vorgestellten Laserpointer belohnen das in sie gesteckte Vertrauen.


Das besondere an einem grünen Laserpointer

GeneralKeys Hightech-LaserpointerHeutzutage weit verbreitet sind Laserpointer in grüner Farbe. Dies war nicht immer so, waren doch für etwa zwei Jahrzehnte bis hin in die 2000er Jahre nur rote Laserpointer auf dem Markt erhältlich. Erst mit der Entwicklung frequenzverdoppelnder Bauteile zu Alltagspreisen kam der Durchmarsch der grünen Lichtzeiger. Für das menschliche Auge bedeutet dies einen großen Schritt nach vorne, denn jeder Mensch nimmt Grün etwa 20-mal besser wahr als Rot. Anders ausgedrückt: ein roter Lichtpunkt muss erheblich heller als ein grüner leuchten, damit wir ihn überhaupt sehen können. Das spart nicht nur Energie, sondern erleichtert Präsentationen gerade bei starker Sonneneinstrahlung ungemein. Die Kehrseite der Medaille liegt im meist etwas höheren Preis, da die Technik hinter dem Laserpointer ein wenig komplizierter als bei seinem roten Bruder ist.
Wie ein grüner Laserpointer funktioniert

Um dies zu verstehen, müssen wir uns das Prinzip eines Halbleiterlasers anhand der Infrografik (unter dem Text) etwas genauer anschauen. Jeder Laserpointer benötigt eine Stromquelle, meist eine einfache Batterie oder ein Akku, der sich zum Teil auch über USB laden lässt. Das Herzstück des Lasers ist eine Halbleiterdiode, in der Photonen, also Licht, erzeugt werden. Zwei Metallplatten sind hier dicht miteinander verbunden, sodass bei angelegter Spannung Elektronen wandern können, die immer wieder Photonen aussenden. Der Trick beim Laser ist nun, dieses für das Auge noch nicht wahrnehmbare, viel zu schwache Licht zu sammeln und vereint als klar erkennbares Lichtbündel zu entsenden. Dies geschieht durch zwei Spiegel, zwischen denen die Photonen immer wieder reflektiert werden und sich anschaulich wie bei einer akustischen Rückkopplung (wenn das Mikrofon zu nah am Lautsprecher ist) verstärken. Die Farbe des hierbei entstehenden Laserstrahls hängt vom Halbleitermaterial ab und ist in der kostengünstigsten Variante eines Alltagspointers immer Rot. Für grüne Laserpointer ist ein letztes Bauteil nötig.
Die Grafik stellt da wie komplex ein Laserpointer Grün aufgebaut ist.



Grüne und blaue Laserpointer sind im Aufbau viel komplexer als rote Laserpointer

Wenn man verstanden hat, dass die Farbe des Lichts eine direkte Beobachtung seiner Wellenlänge bzw. Frequenz ist, kann das Ziel in Richtung Grün nur in einer Wellenlängenkürzung des roten Lichts liegen. Dies geschieht im Laserpointer durch einen zweiten Laservorgang, indem nämlich das rote Laserlicht als Energiequelle für einen zweiten Laser, diesmal im Infrarotbereich, dient. Optische Effekte in einem speziell ausgesuchten Kristall sorgen anschließend dafür, dass die Wellenlänge wie gewünscht halbiert wird und wir grünes Licht sehen können. Dieser Kniff „Aus-Rot-mach-Grün“ ermöglichte Anfang des neuen Jahrtausends den weltweiten Durchbruch grüner Laser für die Hosentasche. Der Vorteil für den Einsatz als Zeigegerät liegt auf der Hand, doch auch für Bereiche wie die Fernmesstechnik kann die deutlich erhöhte Reich- und Sichtweite genutzt werden. Mit leistungsstarken Laserpointern in Grün können Hobbyastronomen sogar ihrem Begleiter einzelne Sterne aufzeigen.

In den letzten Jahren wurde diese enorme Reichweite der grünen Laserpointer zu einem Problem im öffentlichen Luftraum, wenn Verrückte immer wieder Piloten im Landeanflug mit Laserpointern blenden. Auch in Fußballstadien scheint sich dieser Trend fortzusetzen. Mit Laserpointern darf auf keinen Fall direkt ins Auge gestrahlt werden, drohen doch vor allem bei der grünen Variante schwere Netzhautverbrennungen bis hin zur Blindheit. Achten Sie daher immer auf die gängigen Sicherheitssiegel und benutzen Ihren Laserpointer mit Verstand.


Der Blaue Laserpointer

Fast schon einen exotischen Status genießen Laserpointer in blauer Farbe. Zuerst gab es Jahrzehnte nur rote Laserpointer, dann konnten vereinzelt grüne Vertreter erworben werden, doch blaue Laserpointer waren noch eine ganze Weile viel zu teuer und kaum für den Hausgebrauch realisierbar. Mittlerweile hat sich dies grundlegend geändert und Sie können Ihre Präsentationen auch schon für kleines Geld in blaues Licht rücken. Wie bei allen hierzulande zugelassenen Pointern liegt die verfügbare Leistung unter einem Milliwatt, was für den Einsatz als Leuchtzeiger oder für Justierungen und Vermessungen in der Regel ausreicht. Bei der blauen Variante jedoch sollte je nach Qualität des Gerätes aufgepasst werden, ob die Lichtpunkte an der Wand auch bei Tageslicht klar zu erkennen sind. Der Grund hierfür liegt in der Natur des menschlichen Auges.

Die Evolution hat dafür gesorgt, dass unsere Augen perfekt an das Sonnenlicht angepasst sind. Dies enthält deutlich mehr Grünanteile und unsere Sehorgane daher mehr Grünempfindlichkeit, weshalb uns auf Aussichtsplattformen stehend grüne Wiesen eher ins Auge springen als braun-blaue Wasserflächen bei gleicher Umgebung. Das Licht eines grünen Laserpointers wird viel deutlicher erkannt als das eines blauen. Also müssen Laserpointer in Blau erheblich heller strahlen als ihre Kollegen, weshalb die Leistungsobergrenze bei schlechter Qualität zu einem Problem werden könnte. Gute Modelle hingegen garantieren klare Präsentationen auch bei Sonneneinstrahlung. Andersrum wirkt die blaue Farbe je nach Situation weit weniger aufdringlich als das knallige Grün oder Rot der meisten Laserpointer.

Damit ein Laserpointer überhaupt lasen kann, muss er die Gesetze der Physik kennen. Ein Photon, also ein Lichtteilchen, kann ein zweites, identisches Photon aus einem Halbleitermetall herauskitzeln, wenn es in geeigneter Weise einfach nur durch die Platte hindurch fliegt. Damit der Halbleiter aber überhaupt Photonen abgeben möchte, muss er mit einer äußeren Spannungsquelle, in diesem Fall einer Batterie, erst in die richtige Stimmung gebracht werden. So gesehen genügt dem Laser schon ein bloßer Knopfdruck, um in Fahrt zu kommen. Aus einzelnen Photonen werden mehrere, doch aus mehreren werden erst dadurch viele, dass die Photonen an beiden Seiten immer wieder auf Spiegel treffen und wieder zurück durch das Metall müssen. So schaukelt sich die Photonenerzeugung immer weiter hoch, bis irgendwann genug Licht vorhanden ist, um als Laserstrahl an die gewünschte Leinwandstelle zu gelangen. Laserlicht ist so gesehen nichts anderes als ein riesiger Massenauflauf identischer Photonen mit dem gleichen Ziel.

Das Problem an der Sache ist jetzt, dass der Halbleiter den Photonen zu verstehen gegeben hat, dass diese ab sofort als rote Photonen umherzufliegen haben. Ein roter Laserpointer wäre jetzt fertig, für blaue Farben müssen die Photonen erst noch ein wenig arbeiten. Ein zweiter Halbleiterlaser macht aus rotem Licht zunächst infrarotes, für den Menschen unsichtbares Licht. Mittels raffinierter Lichtbrechung erfolgt anschließend eine Frequenzverdopplung hin zur gewünschten blauen Farbe. Dieses zusätzliche Modul ist der Garant für den massenkompatiblen Einsatz blauer Laserpointer im Alltag. Die Bandbreite verfügbarer Pointer ist immens, doch nicht immer stimmt dabei leider die Qualität. Achten Sie beim Kauf vor allem auf die Leistung, solide Verarbeitung, eine geringe Strahlauffächerung auch bei großen Abständen sowie die Batterielaufzeiten.




Ein großer Vorteil eines Laserpointers ist seine sehr geringe Größe. Kleine Versionen, etwa so groß und dick wie der kleine Finger, lassen sich am Schlüsselanhänger transportieren. Ihr Lichtstrahl überbrückt dennoch viele Meter und übertrifft auch die längsten Zeigestöcke. Manche Versionen sind etwas größer und sehen einem Kugelschreiber zum Verwechseln ähnlich.

Übrigens, auch wenn man von einem Laserstrahl spricht, erzeugt ein Laserpointer doch nur einen Leuchtpunkt. Der Strahlenverlauf ist selbst nicht sichtbar. Nur wenn sich Schwebeteilchen, Rauch oder Wassertröpfchen, in der Luft befinden, ist ein Strahl sichtbar.

Laserklassen

Das Licht erzeugt eine spezielle Laserdiode. Eine davor angebrachte Linse bündelt das Licht zu einem Strahl. Wie intensiv dieser leuchtet, und wie groß die maximal überbrückbare Distanz ist, entscheidet die Leuchtleistung der Laserdiode. Die Leistung misst man in Milliwatt (mW). Zur einfachen Unterscheidung teilt man Laser in verschiedene Klassen ein. Die Skala reicht von Klasse 1 bis zu Klasse 4. Klasse-1-Laser haben die geringste Leuchtkraft, Klasse-4-Versionen die größte. An dieser Einteilung lässt sich auch ablesen, ob der Strahl eines Laserpointers gefährlich oder unbedenklich ist, wenn er in die Augen gelangt.

Laser der Klassen 1 und 2 richten beim kurzzeitigen Scheinen in die Augen keinen Schaden an und sind guten Gewissens für Vorträge verwendbar. Bei langem Schein in die Augen oder Verwendung einer Lupe können jedoch gesundheitliche Schäden auftreten. Laser der Klasse 3 und 4 sind gefährlich für die Netzhaut und können die Augen schädigen. Sie darf man nicht auf einen Menschen richten.

Sicherer Umgang

Aus Sicherheitsgründen sollte man mit einem Laserpointer, ganz gleich welcher Klasse, niemals auf Menschen, Autos, Züge, Busse, Flugzeuge etc. zielen. Selbst, wenn der Lichtstrahl bei einem schwächeren Modell keine körperlichen Schäden aufrufen kann, so blendet er doch sehr stark und kann dadurch Unfälle verursachen.

Günstigere und auch kleine Laserpointer arbeiten in der Regel mit einer roten Laserdiode, erzeugen somit also einen roten Leuchtpunkt. Es gibt aber auch Versionen, die Punkte in anderen Farben erzeugen, etwa in Grün oder Blau. Je nach Farbe verwenden die Laser eine unterschiedliche Wellenlänge. Laser mit blauem Licht verwenden beispielsweise eine Wellenlänge, die manche angestrahlte Gegenstände zum Fluoreszieren anregen kann.

Rot als Standardfarbe

Zu Präsentationszwecken kann man die verwendete Farbe vernachlässigen. Bei schwierigen Lichtverhältnissen wäre ein grüner Laser jedoch vorzuziehen, da seine Sichtbarkeit für das menschliche Auge als besser gilt. Grüne Laser erscheinen bei gleicher Energieleistung um ein Mehrfaches heller als rote Laser.

Allerdings sind grüne Laserpointer deutlich teurer. Das liegt daran, dass es keine grünen Laserdioden gibt und man zum Erzeugen der grünen Farbe einigen technischen Aufwand betreiben muss. So sind zwei Kristalle, eine spezielle Leuchtdiode sowie ein zusätzlicher Filter nötig. Durch den Einsatz von zwei Kristallen spricht man auch von Frequenzverdopplung. Die zusätzlichen Bauteile, plus deren optimale Ausrichtung, verursachen die Zusatzkosten. Der höhere technische Aufwand macht diesen Typ allerdings auch etwas empfindlicher. Fällt solch ein Laserpointer herunter, ist die Gefahr groß, dass er sich anschließend nicht mehr verwenden lässt, da die empfindliche Optik dabei mit großer Wahrscheinlichkeit beschädigt wird.

Laserpointer Grün für den Sternenhimmel


Um einen Laserpointer abends oder in der Nacht unter freiem Himmel einzusetzen, etwa um auf Sternbilder zeigen zu können, ist ein kräftiger Laser mit grünem Licht wichtig. Er wird jedoch nur ein zufriedenstellendes Ergebnis liefern, wenn sich einige Schwebeteilchen in der Luft befinden, die das Licht reflektieren und den Strahl sichtbar machen. Dieses ist jedoch bei Sternbeobachtung eher hinderlich.

Übrigens, Laserpointer haben meistens keinen Dauerschalter. Sie leuchten nur solange, wie man einen Schalter mit dem Finger eindrückt. Auf diese Weise will man einerseits Batteriestrom sparen andererseits auch die Ausgangsleistung auf niedrigem Niveau halten. Ein Dauerleuchten würde zudem die Lebensdauer verkürzen.

Stromversorgung

Apropos Batterie, da die Geräte sehr klein sind, kommen fast immer kleine Knopfzellen zum Einsatz; häufig gleich drei Stück auf einmal. Akkus lassen sich nicht einsetzen. Große Laserpointer nehmen auch AAA-Batterien (Mignon) auf. Hier ließen sich auch Akkus verwenden. Aufgrund der niedrigeren Spannung der wiederaufladbaren Batterien kann das die Nutzung des Laserpointers allerdings einschränken, etwa durch kürzere Abstände zwischen den Ladezyklen. Tipp: Wenn Sie den Laserpointer längere Zeit nicht nutzen, können Sie die Batterielebensdauer verlängern, indem Sie diese aus dem Gerät entnehmen. Das verhindert eine Entladung durch Kriechströme.
 

 

 
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