„laser” von karl gürs, umschau verlag, frankfurt am main, 1970, 183 seiten, 45 abbildungen,...

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Bucher quellen moglich ist. In Fernsehaufnahme- rohren wird dies bereits ausgenutzt. Schwierigkeiten treten heute no'ch in der Zuverlassigkeit solcher Bauelemente bei der Anwendung als Speicher und Schalter auf. Jedoch ist Pessimismus bezuglich der von S. R. Ovshinsky als ,,Ovonics" ent- wickelten Schaltelemente nicht am Platze. Es sollte eigentlich mit dem Einsatz amor- pher Halbleiter im nachsten Jahrzehnt gerechnet werden konnen. [VDI-Nachrichten 28, 1 (1970)l. Geheimforschung Wahrend K. Brueckners neue Idee zur Speicherung und Freisetzung von Energie fur einen Fusionsreaktor in den Schub- laden der Atomic Energy Commission ver- schwand, durften Wissenschaftler von Avco-Everett den bislang geheimen 60 kW-Dauerstrich-Superlaser vorfuhren. Ein Gemisch aus COe (Lasersystem), N; (Energiespeicher) und HzO (Katalysator) wird auf 1400 K geheizt und expandiert durch eine Duse in den Laserresonator. Etwa 1 O/o der thermischen Energie kann in Infrarot-Strahlung umgesetzt werden. Die Hauptanwendung scheint in der Ver- arbeitung von Stahlpiatten (Schweii3en und Schneiden) zu liegen. Die Idee der Laser-Kanone durfte nach Ausfuhrungen von E. Garry (Avco-Everett) an Lufi- turbulenzen und damit am Fokussierungs- problem scheitern. jf Superschwere Elemente entdeckt? In Dubna (UdSSR) wurden bei Bleiunter- suchungen Spontanspaltungen mit etwa 4 . 1020 Jahren Halbwertszeit gefunden. G. N. Flerov und Mitarbeiter glauben, dai3 die beobachtete Aktivitat dem Eka- Blei ( 2 = 114) zugeschrieben werden kann. Bei Untersuchungen von Strahlungsscha- den in Mineralien fand R. V. Gentry vom Oak Ridge National Laboratory (Tennes- see, USA) uberraschend groi3e Halos, also verfarbte, durch Strahlen geschadigte Zo- nen, die im Innern Einschlusse von Uran oder Thorium besitzen. Bei kleinen Ein- schldmengen sind kugelformige Grenzen erkennbar, die der Reichweite der jewei- ligen Strahlung entsprechen. Neben normalen 10 - 40 pm groi3en Halos fand der Forscher auch solche mit'mehr als 80 p m Durchmesser. Nach Ausschluf? mehrerer Moglichkeiten fur die Bildung solcher Super-Halos (etwa P-Strahlung, Veranderung der Minera!- struktur, Diffusion der radioaktiven Ein- schlusse usw.) verbleibt praktisch nur die Moglichkeit, dai3 die Super-Halos durch langreichweitige, d. h. hochenergetische a- Strahlung von isomeren Kernen (angeregt, quasistabil) oder von superschweren Ele- menten herruhren. So fuhrt etwa Flerov die Halo-Gruppe bei 65 pm auf die 11,7 MeV-a-Strahlung eines Polonium-Isomers Po212m zuruck. Die groaeren Halos konnten nach Gentry durch die 15 MeV-a-Strahlung eines Isomers in der Blei-Zerfallskette oder eines Ele- mentes aus der berechneten Stabilitatsinsel bei Z = 114 erzeugt worden sein. if Nichtmagnetisches Eisen? Sehr dunne Schichten von normalerweise ferromagnetischen Materialien, wie Eisen, Cobalt oder Nickel, sind unmagnetisch. Dunn bedeutet hier etwa einige Atomlagen. Nachdem dieser Effekt an Eisen bereits langer bekannt war, konnte er nun auch an Cobalt und Nickel nachgewiesen wer- den. [Phys. Rev. Letters 25, 232 (1970)l. Die dunne unmagnetische Oberflachen- schicht existiert unabhangig von der Schichtdicke und der Temperatur auch bis zum absoluten Nullpunkt. Die Deutung dieses Ef€ekts ist ebeiifalls in der genann- ten Veroff entlichung zu finden. Die magnetischen Eigenschaften der Ober- gangsmetalle werden durch nichtaufge- fullte d-Bander verursacht, wobei sich nach der Hundschen Regel die Elektronenspins parallel ausrichten und so ein magneti- sches Moment erzeugen. In diesen dunn-, sten Oberflachenschichten jedoch nehmen ein Teil der s-Elektronen - die norma- lerweise nicht zum magnetischen Moment beitragen - d-Band Charakter an. Da- durch wird das magnetische Moment der Atome stark verringert, da die total auf- gefullte Schale das Moment null haben mui3. Bei Nickel betragt z. B. der Ober- gang vom s- in das d-Band 0,6 Elektro- nen pro Oberflachenatom. [New Scientist 47, 326 (1970)l. ,,Laser" von Karl Gurs, Umschau Verlag, Frankfurt am Main, 1970, 183 Seiten, 45 Abbildungen, 21,80 DM. In seinem Buch ,,Laser" versucht der Autor, der Absicht des Umschau-Verlags entsprechend, ein breites wissenschafilich- technisches Gebiet, das bereits eine gewisse Abrundung erfahren hat, aber noch nicht abgeschlossen ist, einem groi3eren Leser- kreis zuganglich zu machen. Er wendet sich zunachst an Physiker, die sich nicht unmittelbar mit Lasern beschaftigen, dann aber auch an alle naturwissenschaftlich in- teressierte Leser. Zum groi3ten Teil ist es dem Autor gelungen, beiden Gruppen ge- recht zu werden. Vorteilhaft wirkt in die- sem Zusammenhang, dai3 er sich nicht scheut, Formeln zu benutzen, die er zwar nicht ableitet, aber physikalisch plausibel macht. Das Buch ist in zwei Teile gegliedert, namlich in einen, in dem die physika- lischen Grundlagen und die einzelnen Lasertypen beschrieben werden und in einen zweiten Teil, der Anwendungsmog- lichkeiten des Lasers diskutiert. So behan- delt der erste Abschnitt zunachst die indu- zierte Emission von Licht und die Eigen- schaften von Resonatoren, um dann an- hand einfacher Gleichungen auf die wich- tigsten Aspekte der Lasertheorie einzu- gehen. Dann folgt ein an sich guter Ober- blick uber den grundsatzlichen Aufbau und die Eigenarten einzelner Lasertypen. An einzelnen Stellen werden hier jedoch zu viele Einzelfragen angeschnitten, wah- rend andererseits Farbstoff- und Halblei- terlaser, die in Zukunfi sicherlich noch an Bedeutung gewinnen, nur knapp be- schrieben sind. Der zweite Teil des Buches zeigt das breite Spektrum der Anwendungsmoglichkeiten des Lasers. So wird hier auf die Nachrich- tenubertragung, nichtlineare Optik, Holo- graphie und Materialbearbeitung einge- gangen, um nur einige interessante Bei- spiele zu nennen. Es liegt in der Fulle des Stoffes, dai3 nur eine kurze Einfuhrung in die jeweiligen Gebiete gegeben wird, wobei manche interessante Aspekte nur angedeutet werden. Zusammcnfassend darf man feststellen, dai3 die getroffene Stoffauswahl - auf einschlagige Literatur wird verwiesen - und die Darstellung recht gut gelungen ist. 198

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Page 1: „Laser” von Karl Gürs, Umschau Verlag, Frankfurt am Main, 1970, 183 Seiten, 45 Abbildungen, 21,80 DM

Bucher

quellen moglich ist. In Fernsehaufnahme- rohren wird dies bereits ausgenutzt.

Schwierigkeiten treten heute no'ch in der Zuverlassigkeit solcher Bauelemente bei der Anwendung als Speicher und Schalter auf. Jedoch ist Pessimismus bezuglich der von S. R. Ovshinsky als ,,Ovonics" ent- wickelten Schaltelemente nicht am Platze. Es sollte eigentlich mit dem Einsatz amor- pher Halbleiter im nachsten Jahrzehnt gerechnet werden konnen.

[VDI-Nachrichten 28, 1 (1970)l.

Geheimforschung

Wahrend K. Brueckners neue Idee zur Speicherung und Freisetzung von Energie fur einen Fusionsreaktor in den Schub- laden der Atomic Energy Commission ver- schwand, durften Wissenschaftler von Avco-Everett den bislang geheimen 60 kW-Dauerstrich-Superlaser vorfuhren.

Ein Gemisch aus COe (Lasersystem), N; (Energiespeicher) und HzO (Katalysator) wird auf 1400 K geheizt und expandiert durch eine Duse in den Laserresonator. Etwa 1 O / o der thermischen Energie kann in Infrarot-Strahlung umgesetzt werden. Die Hauptanwendung scheint in der Ver- arbeitung von Stahlpiatten (Schweii3en und Schneiden) zu liegen. Die Idee der Laser-Kanone durfte nach Ausfuhrungen von E. Garry (Avco-Everett) an Lufi- turbulenzen und damit am Fokussierungs- problem scheitern. jf

Superschwere Elemente entdeckt?

In Dubna (UdSSR) wurden bei Bleiunter- suchungen Spontanspaltungen mit etwa 4 . 1020 Jahren Halbwertszeit gefunden. G. N. Flerov und Mitarbeiter glauben, dai3 die beobachtete Aktivitat dem Eka- Blei ( 2 = 114) zugeschrieben werden kann.

Bei Untersuchungen von Strahlungsscha- den in Mineralien fand R. V. Gentry vom Oak Ridge National Laboratory (Tennes- see, USA) uberraschend groi3e Halos, also verfarbte, durch Strahlen geschadigte Zo- nen, die im Innern Einschlusse von Uran oder Thorium besitzen. Bei kleinen Ein- schldmengen sind kugelformige Grenzen erkennbar, die der Reichweite der jewei- ligen Strahlung entsprechen.

Neben normalen 10 - 40 pm groi3en Halos fand der Forscher auch solche mit'mehr als 80 pm Durchmesser.

Nach Ausschluf? mehrerer Moglichkeiten fur die Bildung solcher Super-Halos (etwa P-Strahlung, Veranderung der Minera!- struktur, Diffusion der radioaktiven Ein- schlusse usw.) verbleibt praktisch nur die Moglichkeit, dai3 die Super-Halos durch langreichweitige, d. h. hochenergetische a- Strahlung von isomeren Kernen (angeregt, quasistabil) oder von superschweren Ele- menten herruhren.

So fuhrt etwa Flerov die Halo-Gruppe bei 65 p m auf die 11,7 MeV-a-Strahlung eines Polonium-Isomers Po212m zuruck.

Die groaeren Halos konnten nach Gentry durch die 15 MeV-a-Strahlung eines Isomers in der Blei-Zerfallskette oder eines Ele- mentes aus der berechneten Stabilitatsinsel bei Z = 114 erzeugt worden sein. if

Nichtmagnetisches Eisen?

Sehr dunne Schichten von normalerweise ferromagnetischen Materialien, wie Eisen, Cobalt oder Nickel, sind unmagnetisch. Dunn bedeutet hier etwa einige Atomlagen. Nachdem dieser Effekt an Eisen bereits langer bekannt war, konnte er nun auch an Cobalt und Nickel nachgewiesen wer- den. [Phys. Rev. Letters 25, 232 (1970)l. Die dunne unmagnetische Oberflachen- schicht existiert unabhangig von der Schichtdicke und der Temperatur auch bis zum absoluten Nullpunkt. Die Deutung dieses Ef€ekts ist ebeiifalls in der genann- ten Veroff entlichung zu finden. Die magnetischen Eigenschaften der Ober- gangsmetalle werden durch nichtaufge- fullte d-Bander verursacht, wobei sich nach der Hundschen Regel die Elektronenspins parallel ausrichten und so ein magneti- sches Moment erzeugen. In diesen dunn-, sten Oberflachenschichten jedoch nehmen ein Teil der s-Elektronen - die norma- lerweise nicht zum magnetischen Moment beitragen - d-Band Charakter an. Da- durch wird das magnetische Moment der Atome stark verringert, da die total auf- gefullte Schale das Moment null haben mui3. Bei Nickel betragt z. B. der Ober- gang vom s- in das d-Band 0,6 Elektro- nen pro Oberflachenatom.

[New Scientist 47, 326 (1970)l.

,,Laser" von Karl Gurs, Umschau Verlag, Frankfurt am Main, 1970, 183 Seiten, 45 Abbildungen, 21,80 DM.

In seinem Buch ,,Laser" versucht der Autor, der Absicht des Umschau-Verlags entsprechend, ein breites wissenschafilich- technisches Gebiet, das bereits eine gewisse Abrundung erfahren hat, aber noch nicht abgeschlossen ist, einem groi3eren Leser- kreis zuganglich zu machen. E r wendet sich zunachst an Physiker, die sich nicht unmittelbar mit Lasern beschaftigen, dann aber auch an alle naturwissenschaftlich in- teressierte Leser. Zum groi3ten Teil ist es dem Autor gelungen, beiden Gruppen ge- recht zu werden. Vorteilhaft wirkt in die- sem Zusammenhang, dai3 er sich nicht scheut, Formeln zu benutzen, die er zwar nicht ableitet, aber physikalisch plausibel macht.

Das Buch ist in zwei Teile gegliedert, namlich in einen, in dem die physika- lischen Grundlagen und die einzelnen Lasertypen beschrieben werden und in einen zweiten Teil, der Anwendungsmog- lichkeiten des Lasers diskutiert. So behan- delt der erste Abschnitt zunachst die indu- zierte Emission von Licht und die Eigen- schaften von Resonatoren, um dann an- hand einfacher Gleichungen auf die wich- tigsten Aspekte der Lasertheorie einzu- gehen. Dann folgt ein an sich guter Ober- blick uber den grundsatzlichen Aufbau und die Eigenarten einzelner Lasertypen. An einzelnen Stellen werden hier jedoch zu viele Einzelfragen angeschnitten, wah- rend andererseits Farbstoff- und Halblei- terlaser, die in Zukunfi sicherlich noch an Bedeutung gewinnen, nur knapp be- schrieben sind.

Der zweite Teil des Buches zeigt das breite Spektrum der Anwendungsmoglichkeiten des Lasers. So wird hier auf die Nachrich- tenubertragung, nichtlineare Optik, Holo- graphie und Materialbearbeitung einge- gangen, um nur einige interessante Bei- spiele zu nennen. Es liegt in der Fulle des Stoffes, dai3 nur eine kurze Einfuhrung in die jeweiligen Gebiete gegeben wird, wobei manche interessante Aspekte nur angedeutet werden.

Zusammcnfassend darf man feststellen, dai3 die getroffene Stoffauswahl - auf einschlagige Literatur wird verwiesen - und die Darstellung recht gut gelungen ist.

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Page 2: „Laser” von Karl Gürs, Umschau Verlag, Frankfurt am Main, 1970, 183 Seiten, 45 Abbildungen, 21,80 DM

Kritik mug man dagegen an der Beschrif- tung der Abbildungen uben, die manch- ma1 den Leser im unklaren laat. S. H.

,,Die Doppelhelix" von James D. Watson, Rowohlt Verlag GmbH, Reinbek bei Ham- burg 1969.288 Seitenmit 30Abb. DM 19,SO.

Im Jahre 1953 schlossen der Biochemiker James D. Watson und die Physiker Francis H. C. Crick und Maurice H. F. Wilkins die Strukturaufklarung des Desoxyribonuklein- saure-(DNS)-Molekuls ab und veroffent- lichten die Resultate in der englischenZeit- schrifk ,,Nature". Sie erhielten dafur 1962 den Nobelpreis fur Medizin. Dies war eine nicht nur Fachkreise erregende Nach- richt, ging es doch dabei um nichts anderes als um die ersten Schritte zur Klarung des Vererbungsmechanismus und des geneti- schen Codes.

Noch aufregender ist aber die Lekture des Buches ,,Die Doppelhelix", in dem James D. Watson den Weg bis zur endgultigen Aufklarung der Struktur dieser Doppel- spirale schildert. Einmal wird aufgeraumt mit der landlaufigen Ansicht, ein Wissen- schaftler muflte im stillen Kammerlein, weltabgeschieden sein Werk vollbringen. Zum anderen wird hier Forshungsarbeit beschrieben, wie sie sich in vielen Labors der Welt wirklich abspielt - auch wenn nicht der Nobelpreis dafur vergeben wird. Hier werden alle Zweifel uber die eigenen Ideen, alle Sorgen uber Mitarbeiter, Vor- gesetzte und Konkurrenten in ungekun- stelter Offenheit dargelegt. James D. Wat- son schreibt - und das ist fur junge Wis- senschafiler besonders wichtig -, dai3 sich auch Experten, die schon lange dasselbe Problem bearbeiten, tauschen konnen. Nur zu deutlich zeigt dieses Buch welche Schwierigkeiten mit Geldgebern und mit den scheinbar vie1 ,,klugeren", weil langer an dem Problem arbeitenden Kollegen an anderen Forschungsstatten wahrend der Reifezeit der eigenen Ideen auszufech- ten sind. Auch die etwas auflerhalb der ,,Legalitat" liegenden Methoden, sich In- formation von anderen Arbeitsgruppen zu beschaffen, gehoren dam.

So ist dieses Buch nicht nur wegen des Forschungsobjekts der DNS so faszinie- rend, sondern mehr noch wegen der of- fenherzig geschilderten Geschichte, die zur Strukturaufklarung dieses Molekuls fuhr- te. Hinzuweisen ist noch auf das Vorwort

von Sir Lawrence Bragg, Nobelpreistra- ger fur Physik 1915, das deutlich die Freude und Anerkennung uber die gelei- stete Arbeit erkennen laflt, auch wenn die Zusammenarbeit manchmal etwas schwie- rig war. Der Rezensent kann daher dieses Buch jedem angehenden Wissenschaftler nur empfehlen. G. F.

,,Grundbegriff e der Physik" von Friederich Hund, Bibliographisches Institut, Mann- heim 1969, Hochschultaschenbuch 443/ 449 a; 234 S., 56 Abb., DM 7,90.

Wer in den Bergen wandert, iernt Wiesen, Walder, Pfade und Felswande, Taler und Gipfel kennen. Wer in einigen Kilometern Hohe uber die Alpen fliegt, erlebt das Bild von Flufllaufen und Gebirgsketten.

Professor F. Hund, Ordinarius an der Uni- versitat Gottingen und Verfasser eines mehrbandigen Werkes uber theoretische Physik, eroffnet dem Leser des vorliegen- den Hochschultaschenbuches den Blick auf die Grundzuge und Denkstrukturen der Physik. Die grundlegende Frage, wie das Geschehen in der unbelebten Natur, d. h. wie Veranderung gedacht und beschrieben werden kann, findet verschiedene Ant- worten: Bewegung von Teilchen unter dem EinfluB von Krafken; Knderung von Feldgroflen; Verhalten von Zustandsgro- flen eines Vielteilchensystems. Zwei Wege zur Quantenmechanik werden erlautert, indem zum einen der klassische, anschau- liche Teilchenbegriff, zum anderen der klassische, anschauliche Feldbegriff die vom Experiment geforderte, unanschauliche Ab- wandlung erfahrt. Die verschiedenen Kopplungsarten fur Elementarteilchen, die Ordnungsprinzipien - Stutze des Quark- modells - und die Heisenbergsche Feld- theorie werden als die Grundzuge eines letztlich noch unerschlossenen Gebietes er- Iautert, welchesVeranderung als Umwand- lung von Elementarteilchen erfassen soll.

Der Autor formuliert die Antworten auf die Grundfrage, ohne den Leser mit dem mathematischen Apparat uber Gebuhr zu strapazieren. Das Ziel ist, ,,Einsicht in die Stellen, wo die theoretische Fassung der Erfahrung nahekommt", zu vermitteln.

Das Buch ist also kein Leitfaden zur Lo- sung von Obungsaufgaben der theoreti- schen Physik, sondern ein Fuhrer fur den Spezialisten, der gerne einmal seinen engen

Arbeitsbereich von hoherer Warte aus be- trachten mochte, fur den Studenten, dem die Spezialfacher zu lose verknupfi erschei- nen, fur den Physiklehrer, der seinenschu- lern physikalisches Denken und nicht nur Fachwissen vermitteln will. Die Darlegung physikalischer Anwendungen, wie der Funktionsweise eines Transistors oder Kernreaktors, entspricht nicht der Absicht dieses Buches.

Die Gegenuberstellung Bergwanderung - Alpenrundflug einerseits und Physiklehr- buch - ,,Grundbegriffe der Physik" an- dererseits zielt in vielem weit daneben; insbesondere, weil der Rundflug keinerlei Bergerfahrung verlangt und fur den Nor- malverbraucher zu kostspielig ist. J. H.

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