Laserwaffen verwenden höhere Leistungen um die von den Nervenzellen verwendeten Ströme nachzubilden. Um Licht für Strahlenwaffen aufzubereiten gibt es mehrere sehr einfache und seit langem bekannte Verfahren. Das am einfachsten nachzubauende beruht auf dem Jamin Interferometer, das zuerst 1856 beschrieben worden ist. Die Zeichnung stammt aus dem Buch Optik von Eugene Hecht.
Wird ein Lichtstrahl in einem Winkel von 45° auf einen möglichst dicken Glasspiegel gerichtet, so wird ein Teil des Strahles an der Glasoberfläche, der zweite Teil an der verspiegelten Fläche reflektiert. Der Laserstrahl wird in zwei parallel verlaufende Strahlen zerlegt.
Einer der beiden Strahlen kann dann mit einer dünnen Glas- oder Kunststoffscheibe oder auch mit Luftdruckschwankungen in seiner Frequenz moduliert werden. Bei einem zweiten Spiegel werden die beiden Strahlen dann ebenfalls an der Glasoberfläche und an der verspiegelten Fläche reflektiert, so daß die zwei Strahlen wieder überlagert werden und Interferenzstreifen bilden.
Im Bild wird keine punktförmige und kohärente Lichtquelle wie ein Laser verwendet, bei dem alle Wellen die gleiche Frequenz und Phasenlage haben. Hier wird eine flächige und nicht kohärente Lichtquelle verwendet. Aus folgendem Grund entstehen hierbei trotzdem Interferenzstreifen.
Licht entsteht wenn ein einzelnes Atom Energie abgibt und dabei ein Bündel elektromagnetischer Wellen abstrahlt. Dieses Wellenbündel besteht aus einer sehr großen Zahl einzelner Wellenzüge die untereinander kohärent sind. Sie haben also alle die gleiche Frequenz und Phasenlage.
Wenn ein solches kohärentes Wellenbündel, das von einem einzelnen Atom abgestrahlt wurde, schräg auf den Spiegel des Interferometers trifft, wird dieses Bündel aus hunderten Einzelwellen in zwei parallele kohärente Bündel aufgeteilt und im zweiten Spiegel wieder überlagert, so daß Interferenzlinien entstehen.
Dieser Vorgang findet bei jedem einzelnen der von vielen verschiedenen Atomen abgestrahlten Wellenbündeln in gleicher Weise statt, so daß die verschiedenen Wellenbündel als Ergebnis gemeinsame Interferenzlinien bilden.
Zwei mit einem Glasschneider geschnittene Spiegel sind auf biegbare Halter aus Draht geklebt.
Der Verlauf der Laserstrahlen wird mit Rauch sichtbar gemacht.
Der Halter mit dem Tesafilm als Phasenschieber. Bei höherer Leistung kann man ein Deckglas zum Mikroskopieren verwenden.
Die beiden überlagerten Laserstrahlen werden aus einigen Metern mit einem Spiegel zurückgeworfen, da die Interferenzstreifen erst in großer Entfernung nach dem Aufweiten des Strahles zu sehen sind. Stattdessen kann man den Strahl aber auch mit einer Linse aufweiten.
Hier entstehen durch die Lichtschwebung wandernde Interferenzstreifen die so kräftig sind, daß sie auch bei Tageslicht sehr gut zu erkennen sind.
Film: Lichtschwebung beim Jamin Interferometer
Allerdings wird hierbei nur acht Prozent des Laserlichts in Interferenzmuster umgewandelt. Das liegt daran, daß bei einem Einfallswinkel von 45° der Strahl im Verhältnis 90 zu 10 Prozent aufgeteilt wird und es zu weiteren Verlusten durch unerwünschte Reflektionen innerhalb des Spiegelglases kommt.
Um einen deutlich höheren Wirkungsgrad zu erzielen wird der erste Spiegel in einem flachen Winkel angestrahlt, so daß der Laserstrahl ungefähr in zwei gleich starke Strahlen aufgeteilt wird.
Dazu wird der Spiegel so lange gedreht, bis die zwei reflektierten Strahlen auf einem Blatt Papier zwei gleich helle Punkte ergeben. Dann wird der zweite Spiegel ebenfalls ausgerichtet.
Das Licht störender Mehrfachreflektionen kann durch Blenden abgeschirmt werden. Mit dieser einfachen Anordnung lässt sich ein deutlich besserer Wirkungsgrad erreichen, so daß die mit einem Laserpointer erzeugten Lichtschwebungen sogar bei Sonnenlicht sichtbar sind. Dieser Versuchsaufbau ist in ein Gehäuse mit Fenster eingebaut.
An der Vorderseite eine Linse um den Strahl aufzuweiten damit die Streifen gut sichtbar sind.
Film: Mechanik des Jamin Interferometers
Der Drehmechanismus: Ein Draht am Schieber läuft zwischen zwei Drähten am Halter des Tesafilms.
Der Laser, zwei Spiegel und der Halter mit Tesafilm oder einer sehr dünnen Glas- oder Kunststoffscheibe.
Die gut sichtbaren Lichtschwebungen. Durch Blenden kann noch das nicht an der Schwebung beteiligte Licht abgeschirmt werden.