Wie laut ist ein Laserschuss?

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Das Problem ist natürlich das wir hier auf eine Technik der Zukunft schließen. Ähnlich als wenn ein Pilot aus dem zweiten Weltkrieg versucht, darauf zu schließen wie die Flieger heute aussehen.

Du meinst, er würde sich wundern, warum die Flieger heute noch Tragflächen, Triebwerke und ein Cockpit haben?

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Mit dem derzeitigen Stand der Technik sind Kampflaser die auch noch in handlicher Form Utopie.

Das bestreitet ja keiner.

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Wenn man ganz realistisch rangeht, ist da sogar erstmal die Frage nachdem Nutzen. Theoretisch klingt das Ganze zwar schön, aber praktisch steht die Aufgewandte Energie in keiner Relation zum Nutzen.

Das wiederum ist nicht so klar.

Die meisten Zukunftswaffanenkonzepte wie z.B. das HK XM29 (und Varianten) werden deshalb entwickelt, weil die klassischen Projektile an ihre Grenzen kommen.
Darüber hinaus wäre ein tragbarer Laser der Wunschtraum eines jeden Logistikers.
Ferner steigt die Trefferquote in traumhafte Höhen.

Für Fahrzeugwaffen gilt das gleiche.

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Mit soviel Energie gibt es wesentlich einfachere Wege jemanden umzubringen.

Die Schwierigkeit besteht nur darin, diese Energie auch zu dem Opfer zu bringen.

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Das heißt faktisch in der Zukunft müssen noch Riesenschritte in der Technik gemacht werden und wie diese aussehen kann eigentlich niemand sagen.

Den Schritt von Gas-Laser zum Festkörperlaser halte ich schon mal für einen großen Schritt.

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Vielleicht basieren die Laser der Zukunft auf einem völlig anderen Prinzip. Ähnlich wie der Unterschied einer Turbine, eines Düsentriebwerk und zu einem Propellerflugzeug.

Vielleicht, auch wenn ich das nicht glaube.

cu

Ich habe die antwort auf das Lautstärkeproblem.

Ich war gerade auf einer Tagung und habe da einen alten Kommolitonen und seine Freundin wieder getroffen.
Er beschäftigt sich mit Neutronendiffraktometrie und sie mit Neutronenstrahlen. (Er ist Doktor der Chemie. Sie Doktor der Physik.)

Ich habe mich mit ihnen mal über unser "Lautstärkeproblem" unterhalten und hab mich selber geschämt. Denn es ist recht einfach.

Der Laser kann keine Geräusche machen, weil Luft durchsichtig/farblos ist!

Ok, lasst es mich erklären:

Wir hatten ja gesagt, dass es durch Ionisation der Luft zu einer Expansion kommen kann. Welche logischerweise in einer Dichteschwankung der Luft resultieren würde und damit ein Geräusch verursachen würde.
Das Problem ist also: Kann ein super starker Laser die Luft ionisieren.

So ein superlaser pumpt zwar eine MENGE Energie durch ein kleines Volumen. Von mir aus 10 Milliarden Millionen Joule die Femtosekunde.....
Doch ionisieren kann er die Luft immer noch nicht!

Denn: Die Wellenlänge (und damit Farbe oder Frequenz) des Lichts muss zur Anregung passen.
Stoffe welche durch Licht angeregt werden können (und Ionisation ist eine Form der Absorption) zeigen eine Absorption eben dieser Wellenlängen.
Rot ist Rot, weil der Rote Stoff Blau absorbieren kann. Dieser Rote stoff kann durch Blaues Licht angeregt werden.

Anschaulich wird dieser Sachverhalt beispielsweise im Chlorknallgasexperiment! (Erstes Semester Chemie. Daher muss ich mich Schämen!)
In diesem Experiment wird Chlorgas und Wasserstoff zusammen in einen Ballon (oder Ähnliches) gesteckt. Das Licht sollte dabei AUS sein.
Bestrahlt man dieses Gasgemisch nun mit Rotem Licht passiert gar nichts.
Und dabei ist es vollkommen egal ob man einen 1 Watt LED Lichtstrahl nimmt, oder eine 50000 Watt Halogenflutlichtanlage mit Adhäsionsfolien davor (für das Rote Licht). Die Wellenlänge und damit die Energie des Lichtquants reicht nicht aus um die Reaktion zu aktivieren.
Man kann das Chlor mit rotem Licht nicht anregen! Auch mit einem noch so starken roten Laser nicht.

Nimmt man aber eine blaue Lampe Explodiert das Gasgemisch sofort!!

Blaues Licht kann Chlor nämlich anregen.

Da im "Weißen"-licht auch "blau" enthalten ist, sollte man diese Reaktion besser im Dunkeln oder im Rotlicht durchführen.

Ich drücke es nochmal anders aus: Um ein molekül oder Atom anzuregen (und da fällt auch Ionisieren mit drunter) muss ein einzelner Lichtquant die nötige Energie mitbringen! Diese Energie ist einzig und alleine durch die Wellenlänge udn die Lichtgeschwindigkeit definiert!
Ein Laser feuert nur sehr viele dieser Lichtquanten zusammen ab.

Nun da Luft durchsichtig ist, kann sie schonmal kein Farbiges Licht absorbieren. Und damit von farbigen Licht auch nicht Ionisiert werden! Ganz gleich wie hoch die Intensität ist!
Alle farbigen Laser sind also geräuschlos, weil Luft durchsichtig ist.

Aber was ist mit IR und UV Lasern?

Nun Luft ist auch in UV und IR weitesgehend "durchsichtig". Weitesgehend!
Es gibt Bereiche (Ozonabsorption von UV Strahlung bspw.) in welchen Luft tatsächlich Absorbiert!
In diesen Wellenlängenbereichen könnte ein Laser tatsächlich die Luft ionisieren und damit ein Geräusch machen! ABER
(ganz wichtiges ABER!!)
ABER warum sollte man wollen, das ein Laser von der Luft absorbiert wird? Dadurch verliert man massig Energie! Solche Wellenlängen wären also für eine Laserwaffe absolut ungeeignet, da man durch die Absorption ja die ganze schone Durchschlagskraft verliert!
Sprich: Wenn ein Laserstrahl ein Geräusch macht, ist es eine sehr schlechte Waffe!

Im Ziel versetzt ein Lichtquant das Gitter in Schwingungen und erzeugt damit Hitze. Man könnte aber auch spezielle Wellenlängen wählen (Bspw 2,41 GHz Microwellenofenstrahlung, was genau der Rotationsfrequenz von Wassermolekülen entspricht, und durch diese heftige Rotation entsteht noch mehr Wärme (Was der Grund ist, warum eine Mikrowelle das Essen heiss macht aber nicht die Mikrowellenwände)).
Ich kenne jetzt auswendig nicht die Anregungsfrequenzen von allen Molekülen im menschlichen Körper. Aber wenn man da ein schönes Molekül raussucht und die Wellenlänge gut für einen Laser geeignet ist, kann man damit den angerichteten Schaden noch verstärken.

MfG SirDrow

SirDrow :

Vielen Dank. Wusste ich aber schon... :wink:

Ich habs allerdings auch noch nicht nachgerechnet, welche Wellenlängen man beim Laser vermeiden sollte.

Stellt sich aber die Frage, ob man selbst 2070 die freie Wahl der Wellenlängen hat.

cu

Nachtrag:

Nur weil ich den Eindruck habe, daß hier zwei verschieden Dinge miteinander verwechselt werden:

1. Erhitzung der Luft

2. Ionisierung der Luft

Das eine hat mit dem anderen nichts direkt zu tun, wobei die Wellenlänge bei beiden eine unterschiedliche Rolle spielt.

Die Farbe der Luft ist aber nur für [1] relevant - und nicht für [2].

Darüber hinaus ist die Luft ein Gasgemisch. Obwohl ca. 99% aus N2 und O2 und Argon bestehen, ist unklar inwiefern sich anderen Spurengase verhalten (diese könnten nämlich wiederum ihrerseits die anderen Moleküle ionisieren und/oder erhitzen).

cu

"Serrax" schrieb:

Nachtrag:

Nur weil ich den Eindruck habe, daß hier zwei verschieden Dinge miteinander verwechselt werden:

1. Erhitzung der Luft

2. Ionisierung der Luft

Das eine hat mit dem anderen nichts direkt zu tun, wobei die Wellenlänge bei beiden eine unterschiedliche Rolle spielt.

Die Farbe der Luft ist aber nur für [1] relevant - und nicht für [2].

Darüber hinaus ist die Luft ein Gasgemisch. Obwohl ca. 99% aus N2 und O2 und Argon bestehen, ist unklar inwiefern sich anderen Spurengase verhalten (diese könnten nämlich wiederum ihrerseits die anderen Moleküle ionisieren und/oder erhitzen).

cu

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Andersrum wird ein schuh draus!
Die "Farbe" der ludt ist für die Ionisierung interessant. Erhitzen kann sie sich. Nur ionisieren geht nicht. Zumindest nicht mit farbigen Lasern. 400 nm - 650 nm.
Denn dazu reicht die Quantenenergie nicht aus.

Und das letzte mal als ich nachgesehen habe waren sowohl Stickstoff als auch Argon und auch alle anderen Gase in der Luft (ausser vielleicht einige Stickoxide) farblos und damit nicht Ionisierbar mit Licht.

Stickoxide können mit Licht angeregt werden. Aber die will man auch nicht in der luft haben. Zumindest nicht in den Mengen die man braucht um ausreichend Schalldruck zu erzeugen.

MfG SirDrow