Ein gütegeschalteter Laser emittiert Pulse mit einer Pulsenergie von 500 mJ bei einer Pulsdauer von 10 ns. Welche Spitzenleistung (Peak Power) wird dabei erreicht?
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✓ Correct answer: B. 50 MWSpitzenleistung = Pulsenergie / Pulsdauer = 0,5 J / (10 × 10⁻⁹ s) = 50 000 000 W = 50 MW. Extrem kurze Pulsdauern erzeugen bei moderater Energie enorme Spitzenleistungen – ein zentrales Merkmal gütegeschalteter Laser, das photomechanische Wechselwirkungen ermöglicht.
Why the other options are incorrect:
• 50 kW: 50 kW ergäbe sich, wenn die Pulsdauer 10 µs (Mikrosekunden) betrüge. Bei 10 ns liegt die Pulsdauer drei Größenordnungen kürzer, die Spitzenleistung ist entsprechend tausendmal höher.
• 5 GW: 5 GW würde sich erst bei einer Pulsdauer von 100 ps (Pikosekunden) oder einer Energie von 50 J ergeben. Bei den angegebenen Parametern ergibt die korrekte Rechnung genau 50 MW.
• 500 kW: 500 kW entspräche einer Pulsdauer von 1 µs. Da die hier angegebene Pulsdauer 10 ns beträgt, liegt die tatsächliche Spitzenleistung um den Faktor 100 höher.
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