Laserpen voor beginners: zo werkt hij

Je drukt op een knopje en er verschijnt een heldere stip op de muur aan de andere kant van de kamer, of op een boom honderden meters verder. Maar hoe werkt een laserpen eigenlijk? Waarom spreidt het licht niet uit zoals bij een zaklamp? En waarom zie je de straal soms wel en meestal niet? In dit artikel leggen we het uit zonder ingewikkelde formules.

Wat is laserlicht?

Het woord laser is een afkorting van het Engelse Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation: lichtversterking door gestimuleerde uitzending van straling. Klinkt ingewikkeld, maar het idee is eenvoudig.

Gewoon licht, zoals dat van een lamp of een zaklamp, bestaat uit een mengeling van kleuren die alle kanten uit gaan. Laserlicht is anders op drie punten:

Eén kleur: een laser geeft licht van één bepaalde golflengte, bijvoorbeeld 532 nanometer voor groen.
In de pas: de lichtgolven bewegen gelijk op, als soldaten die in de maat marcheren.
Gebundeld: het licht gaat bijna perfect in één richting en spreidt nauwelijks uit.

Door die combinatie blijft een laserstip op grote afstand klein en helder, terwijl een zaklamp op dezelfde afstand een vage vlek geeft.

Wat zit er in een laserpen?

Een laserpen bestaat in grote lijnen uit vier onderdelen:

De batterij of accu: levert de energie. Bij onze pennen zijn dat twee AAA-batterijen, bij de Pro-modellen een oplaadbare 18650- of 16340-accu. Meer daarover in 18650-accu of AAA-batterijen.
De elektronica: regelt de stroom naar de laserdiode, zodat die stabiel en binnen de grenzen werkt.
De laserdiode: het hart van de laserpen, een klein halfgeleiderchipje dat het laserlicht maakt.
De lens: bundelt het licht van de diode tot een smalle straal.

Rood en violet: rechtstreeks uit de diode

Bij rode en violette laserpennen maakt de laserdiode de kleur meteen zelf. Stroom erin, rood of violet licht eruit. De lens vooraan bundelt dat licht tot een straal. Dat is een relatief eenvoudige en robuuste opbouw.

Groen: een slim omwegje

Groen is een ander verhaal. In de meeste groene laserpennen van 532 nm wordt het groene licht niet rechtstreeks gemaakt. Een diode maakt eerst onzichtbaar infraroodlicht. Dat valt op een klein kristal dat zelf infrarood laserlicht van een andere golflengte uitzendt. Een tweede kristal halveert vervolgens de golflengte, en zo ontstaat groen licht van 532 nm. Achteraan zit meestal een filter dat het overgebleven infrarood tegenhoudt.

Dat klinkt omslachtig, maar het resultaat is de best zichtbare laserkleur die er is. Het menselijk oog is namelijk het gevoeligst voor geelgroen licht, en 532 nm zit daar vlakbij. Daarom lijkt een groene stip veel feller dan een rode, ook al is het vermogen hetzelfde. Meer daarover in welke kleur laserpen past bij jou?.

Waarom zie je de stip, maar meestal niet de straal?

Licht zie je pas als het in je oog terechtkomt. Een laserstraal gaat netjes rechtdoor; je ziet hem dus niet, tenzij er iets in de lucht is dat een beetje licht naar opzij verstrooit. Op de muur of een boom wordt het licht wel alle kanten uit gekaatst, en daarom zie je de stip.

In heel donkere, vochtige lucht, met wat nevel of stof, wordt een klein deel van het licht onderweg verstrooid. Dan zie je bij een groene laser soms de straal zwak oplichten. Dat is precies wat sterrenkijkers zo leuk vinden: het lijkt alsof de straal tot bij de ster reikt. Lees meer op laserpen voor sterren kijken.

Waarom reikt een laser in het donker verder dan overdag?

Het vermogen verandert niet, maar het contrast wel. Overdag concurreert de laserstip met het zonlicht, dat ook op hetzelfde oppervlak valt. In het donker is de stip het enige licht en springt hij er dus uit. Daarom geven we het bereik altijd per situatie. Voor een groene klasse 2-laser is dat indicatief: binnen 30 m+, overdag ca. 100 m op een schaduwrijk oppervlak, in de schemering ca. 300 m en in het donker ca. 1 km, afhankelijk van licht, weer en ondergrond.

Wat betekent 'tot 1 mW' en 'klasse 2'?

De sterkte van een laser wordt uitgedrukt in milliwatt (mW). Lasers worden volgens de norm EN 60825-1 ingedeeld in klassen. Een laserpen tot 1 mW valt in klasse 2: de veilige klasse voor consumenten, waarbij de natuurlijke afweerreactie van je oog je beschermt bij een korte, toevallige blootstelling. Alle laserpennen in onze shop hebben tot 1 mW en worden voor verzending gemeten. Wil je weten wat dat precies betekent voor je ogen, lees dan is een laserpen gevaarlijk voor je ogen?.

Wat doet een patroonlens?

Sommige laserpennen hebben een kapje of lens die je vooraan op de laser zet. Daarin zit een heel fijn patroon dat het licht in verschillende richtingen breekt. In plaats van één stip zie je dan een figuur of patroon op de muur. Omdat het licht over een groter oppervlak verdeeld wordt, is zo'n patroon vooral bedoeld voor binnen en op korte afstand. Bij de X2 zit een figurenkapje, bij de G1 Pro een afneembare patroonlens.

Pro-model of pen: wat is het verschil?

Binnenin werken ze volgens hetzelfde principe. Het verschil zit in de buitenkant en het gebruiksgemak. De pennen (X1, M1, Z1) zijn slank en werken op AAA-batterijen. De Pro-modellen hebben een aluminium behuizing, een oplaadbare accu en, bij de grote modellen zoals de G3 Pro, twee veiligheidssleutels. Bij de G1 Pro zit vooraan bovendien een afneembare patroonlens, die het licht omzet in een patroon.

Klaar om te beginnen?

Nu je weet hoe een laserpen werkt, is kiezen een stuk makkelijker. Begin bij de kleur, kies dan tussen pen en oplaadbaar model, en lees zeker de regels op veilig gebruik van laserpointers. Hulp nodig? De laserkiezer stelt je een paar eenvoudige vragen en geeft je een advies op maat.