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Nichtlineare Optik

Index Nichtlineare Optik

Die nichtlineare Optik (kurz NLO) ist in der Physik ein Teilgebiet der Optik der elektromagnetischen Wellen, bei denen der Zusammenhang zwischen elektrischem Feld und elektrischer Polarisation in einem Medium nicht linear, sondern höheren Grades ist.

41 Beziehungen: Ammoniumdihydrogenphosphat, Ausbreitungsmedium, Bariumborat, Brechungsindex, Dispersion (Physik), Doppelbrechung, Elektrische Feldkonstante, Elektrische Flussdichte, Elektrische Polarisation, Elektrische Suszeptibilität, Elektrisches Feld, Elektromagnetische Welle, Elektron, Frequenzverdopplung, Grad (Polynom), Intensität (Physik), Kaliumdihydrogenphosphat, Kerr-Effekt, Kreisfrequenz, Kristall, Laplace-Operator, Laserpointer, Lichtgeschwindigkeit, Lithiumniobat, Maxwell-Gleichungen, Optik, Optisch parametrischer Oszillator, Parametrischer Oszillator, Phasenanpassung, Phasengeschwindigkeit, Physik, Piezoelektrizität, Polarisation, Robert W. Boyd, Selbstphasenmodulation, Summenfrequenzerzeugung, Tensor, Vakuum, Vier-Wellen-Mischung, Wellengleichung, Wellenvektor.

Ammoniumdihydrogenphosphat

Ammoniumdihydrogenphosphat (abgekürzt MAP von Monoammoniumphosphat) ist ein Ammoniumsalz der Phosphorsäure, bestehend aus den Ionen NH4+ (Ammoniumion) und H2PO4− (Dihydrogenphosphation).

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Ausbreitungsmedium

Das Ausbreitungsmedium oder kurz Medium bezeichnet in Physik und Technik einen Träger für die Ausbreitung eines Signals oder einer physikalischen Erscheinung.

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Bariumborat

Bariumborat (genauer Bariummetaborat) ist eine chemische Verbindung des Bariums aus der Gruppe der Borate.

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Brechungsindex

Von einem Punkt ausgehende Wellenfronten. Im unteren Medium breiten sich die Wellenfronten langsamer aus. Das ändert den Normalen­vektor der Wellenfront, was einer Brechung eines Lichtstrahls entspricht. Der Brechungsindex, auch Brechzahl oder optische Dichte, seltener refraktiver Index, früher auch Brechungszahl genannt, ist eine optische Materialeigenschaft.

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Dispersion (Physik)

Dispersion im Prisma erzeugt ein Farbspektrum Unter Dispersion (von, „ausbreiten, zerstreuen“) versteht man in der Physik die Abhängigkeit einer physikalischen Größe von der Frequenz einer Welle.

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Doppelbrechung

Doppelbrechung beim Calcit Doppelbrechung an einem Kalkspat-Kristall: ordentlicher und außerordentlicher Strahl sind durch rote Fluoreszenz im Kristall sichtbar Die Doppelbrechung oder Birefringenz ist die Fähigkeit optisch anisotroper Medien, ein Lichtbündel in zwei senkrecht zueinander polarisierte Teilbündel zu trennen (ordentlicher und außerordentlicher Strahl).

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Elektrische Feldkonstante

Die elektrische Feldkonstante, auch Permittivität des Vakuums oder Influenzkonstante \varepsilon_0 ist eine physikalische Konstante, die eine Rolle bei der Beschreibung von elektrischen Feldern spielt.

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Elektrische Flussdichte

Die elektrische Flussdichte \vec (von englisch displacement) – auch elektrische Erregung, dielektrische Verschiebung, Verschiebungsdichte oder Verschiebungsflussdichte genannt – beschreibt die Dichte der elektrischen Feldlinien in Bezug auf eine Fläche.

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Elektrische Polarisation

Elektrische Polarisation (oder kurz: Polarisation) P ist eine physikalische Größe aus der Elektrodynamik, die die Stärke des elektrischen Dipolmoments in einem dielektrischen Material kennzeichnet.

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Elektrische Suszeptibilität

Die elektrische Suszeptibilität \chi_e ist eine Materialeigenschaft, welche die Fähigkeit zur elektrischen Polarisierung in einem eingeprägten elektrischen Feld angibt.

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Elektrisches Feld

Eine nirgends angeschlossene Leuchtstofflampe in der Nähe einer Hochspannungsleitung leuchtet aufgrund des sich ständig ändernden elektrischen Feldes Das elektrische Feld ist ein physikalisches Feld, das durch die Coulombkraft auf elektrische Ladungen wirkt.

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Elektromagnetische Welle

Eine elektromagnetische Welle, auch elektromagnetische Strahlung, ist eine Welle aus gekoppelten elektrischen und magnetischen Feldern.

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Elektron

Das Elektron (IPA:,; von „Bernstein“) ist ein negativ geladenes stabiles Elementarteilchen.

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Frequenzverdopplung

Frequenzverdopplung in einem nichtlinearen Medium Frequenzverdopplung bezeichnet das Phänomen, dass bei Bestrahlung einiger Materialien, z. B.

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Grad (Polynom)

Der Grad eines Polynoms in einer Variablen ist in der Mathematik der größte Exponent in dessen Standarddarstellung als Summe von Monomen.

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Intensität (Physik)

Die Intensität oder Strahlungsintensität I ist in der Physik meist die Flächenleistungsdichte beim Transport von Energie.

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Kaliumdihydrogenphosphat

Kaliumdihydrogenphosphat ist ein farb- und geruchloses Kaliumsalz der Phosphorsäure.

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Kerr-Effekt

Der elektrooptische Kerr-Effekt, auch Kerr-Effekt (nach John Kerr, der ihn 1875 entdeckte) oder quadratischer elektrooptischer Effekt, ist ein nichtlinearer Spezialfall des allgemeinen elektrooptischen Effekts.

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Kreisfrequenz

also 2\pi Radiant. Die Kreisfrequenz oder Winkelfrequenz ist eine physikalische Größe der Schwingungslehre.

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Kristall

Nanometer. Ein Kristall ist ein Festkörper, dessen Bausteine – z. B.

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Laplace-Operator

Der Laplace-Operator ist ein mathematischer Operator, der zuerst von Pierre-Simon Laplace eingeführt wurde.

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Laserpointer

Laserpointer in verschiedenen Farben Video: So funktioniert ein Laserpointer Der Laserpointer (von englisch laser pointer) ist ein Lichtzeiger insbesondere für Vorträge mit Projektion.

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Lichtgeschwindigkeit

Die Lichtgeschwindigkeit c (c nach lat. celeritas: Schnelligkeit) ist eine fundamentale Naturkonstante.

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Lithiumniobat

Lithiumniobat ist eine chemische Verbindung mit der Formel LiNbO3.

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Maxwell-Gleichungen

Die Maxwell-Gleichungen von James Clerk Maxwell (1831–1879) beschreiben die Phänomene des Elektromagnetismus.

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Optik

Tafel mit optischen Gerätschaften, 1728 ''Cyclopaedia'' Die Optik (von „zum Sehen gehörend, das Sehen betreffend“ – optikḗ: „Lehre vom Sehen“), auch Lehre vom Licht genannt, ist ein Gebiet der Physik und beschäftigt sich mit der Ausbreitung von Licht sowie dessen Wechselwirkung mit Materie, insbesondere im Zusammenhang mit optischen Abbildungen.

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Optisch parametrischer Oszillator

Laboraufbau eines OPO Ein in der Lasertechnik angewendeter optisch parametrischer Oszillator (Abk. OPO) besteht im Wesentlichen aus einem optisch nichtlinearen Kristall, z. B.

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Parametrischer Oszillator

Ein parametrischer Oszillator ist ein schwingungsfähiges System, auch Oszillator genannt, mit zeitabhängigen Parametern, durch die Eigenfrequenz und DämpfungDer Parameter der ersten Ableitung ist dabei, auch wenn er vielfach als Dämpfung bezeichnet wird, nicht gleichbedeutend mit dem Vorhandensein von Dissipation verändert werden.

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Phasenanpassung

Die Phasenanpassung ist in der Physik ein wichtiges Kriterium für die Phasen der Lichtwellen bei vielen Effekten der nichtlinearen Optik, z. B.

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Phasengeschwindigkeit

201x201px Ein Wellenpaket breitet sich in einem nicht-dispersiven Medium aus (z. B. eine elektromagnetische Welle im Vakuum). Ein Wellenpaket breitet sich in einem dispersiven Medium aus. Die Phasengeschwindigkeit ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit gleicher Phasen einer monochromatischen Welle.

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Physik

Verschiedene Beispiele physikalischer Phänomene Die Physik (bundesdeutsches Hochdeutsch:, österreichisches Hochdeutsch:, Schweizer Hochdeutsch: auch) ist eine Naturwissenschaft, die grundlegende Phänomene der Natur untersucht.

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Piezoelektrizität

Dipol, eine elektrische Spannung am Element. Die Piezoelektrizität, auch piezoelektrischer Effekt oder kurz Piezoeffekt, (von altgr. πιέζειν piezein ‚drücken‘, ‚pressen‘ und ἤλεκτρον ēlektron ‚Bernstein‘) beschreibt die Änderung der elektrischen Polarisation und somit das Auftreten einer elektrischen Spannung an Festkörpern, wenn sie elastisch verformt werden (direkter Piezoeffekt).

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Polarisation

stehenden Welle auf einem Gummifaden. Im Vordergrund wird das Ende des Fadens durch das Futter einer Bohrmaschine im Kreis geführt. Dadurch entsteht eine zirkuläre Schwingung. Zwei parallele Metallstangen erlauben eine freie Bewegung des Gummis in waagerechter, nicht aber in senkrechter Richtung. Dadurch schwingt das Gummi hinter den Stangen nur noch in einer Ebene. Dies entspricht linearer Polarisation. Die Polarisation einer Transversalwelle beschreibt die Richtung ihrer Schwingung.

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Robert W. Boyd

Robert W. Boyd (2010) Boyd mit einem ''Slow Light''-Experiment in Rubidium Robert William Boyd (* 8. März 1948 in Buffalo, New York) ist ein US-amerikanischer Physiker, der sich mit Nichtlinearer Optik befasst.

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Selbstphasenmodulation

Selbstphasenmodulation (SPM) (engl.: self phase modulation) ist ein nichtlinearer optischer Effekt, der bei Wechselwirkung von elektromagnetischer Strahlung mit Materie auftritt.

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Summenfrequenzerzeugung

Illustration des Effekts. \omega_1,2,3 sind die Lichtfrequenzen, \chi^(2) ist die Suszeptibilität. Die Summenfrequenzerzeugung ist in der Physik der nichtlinearen Optik ein Effekt, bei dem zwei Lichtstrahlen unterschiedlicher Frequenz durch ein Ausbreitungsmedium, das eine elektrische Suszeptibilität zweiter Ordnung aufweist, einen dritten Lichtstrahl erzeugt, dessen Frequenz der Summe der beiden ursprünglichen Lichtstrahlen entspricht.

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Tensor

Ein Tensor ist eine multilineare Abbildung, die eine bestimmte Anzahl von Vektoren auf einen Vektor abbildet und eine universelle Eigenschaft erfüllt.

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Vakuum

Otto von Guericke demonstrierte 1657 die Wirkung von Vakuum mit seinen Magdeburger Halbkugeln Der äußere Luftdruck presst die Magdeburger Halbkugeln zusammen a) Halbkugeln mit Luft gefüllt b) luftleere Halbkugeln 1. Griff 2. luftdichte Abdichtung 3. Magdeburger Halbkugel 4. Luftdruck 5. (weitgehend) Vakuum Glasglocke mit Kolben-Vakuumpumpe für Schulversuche Vakuum ist in der technischen Praxis ein Raum mit weitgehender Abwesenheit von Materie.

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Vier-Wellen-Mischung

Vier-Wellen-Mischung (FWM) ist eine intermodulare Verzerrung in optischen Systemen.

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Wellengleichung

Zweidimensionale Lösung der Wellengleichung Die Wellengleichung, auch D’Alembert-Gleichung (nach Jean-Baptiste le Rond d’Alembert), ist eine partielle Differentialgleichung zur Beschreibung von Wellen oder stehenden Wellenfeldern, wie sie in der klassischen Physik vorkommen – wie etwa mechanische Wellen (z. B. Wasserwellen, Schallwellen und seismische Wellen) oder elektromagnetische Wellen (einschließlich Lichtwellen).

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Wellenvektor

Der Wellenvektor oder auch Wellenzahlvektor \vec ist in der Physik ein Vektor, der senkrecht auf der Wellenfront einer Welle steht und dessen Betrag \frac ist, wobei \lambda die Wellenlänge ist.

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AusgehendeEingehende
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