Eg ligg på golvet og har det moro. Kan lukke kjøpast? Sjølvsagt. Eg måler opp golvet med den nyerverva lasermålaren min. Den raudoransje strålen, med bylgjelengde på 635 nanometer, dansar rundt i rommet.

Eg legg målaren inntil veggen i stova, og han stabiliserer seg på 5,099 meter. Så måler eg på tvers, 5,215 meter, og med eit dobbeltknepp reknar målaren ut at stova er 26,59 kvadratmeter stor. Eg ser på tommelen min og blodblemma eg fekk då stålmålbandet lengta heim til huset sitt i går. Smerte får ein til å handla.

Somme mannfolk elskar å kjøpa nytt verktøy, eg er nok i andre enden av skalaen, men no måler eg opp heile bustaden utan at eg treng å gjera det. Du har nok alt gissa det. Eg har no ein 3D-modell av husværet mitt. Alt dette vert gjort i salige Galileo Galileis ånd: Tel det som kan teljast, mål det som er målbart, og det som ikkje er målbart, gjer det målbart.

Den viktigaste komponenten i målaren er laserdioden. Han er bygd opp av to halvleiarar med eit nøytralt lag i midten, ein pin-diode. Det er i det nøytrale laget det skjer. Når det går straum igjennom dioden, ramlar frie elektron ned i hol som er etterlatne av elektron som har vandra vidare. Når elektron ramlar, vert det sendt ut ljos som igjen stimulerer andre atom til å senda ut ljos som alle har same bylgjelengde.

Bylgjelengda er bestemt av materialet i det nøytrale laget. Det vert sendt ut ljos i alle retningar som svingar i takt, og ved å samla ljoset med ei linse kan ein få mykje energi på ei lita overflate. I den vetle prikken eg ser på veggen, er det maksimalt 1 mW ljosenergi.

Databladet til lasermålaren fortel at han er av laserklasse 2. Det vil seia låg effekt under 1 mW og synleg ljos som berre er farleg dersom ein ser rett inn i strålen over lengre tid. Laserstråling er skadeleg for auga på grunn av varme. Sjølv laserar med moderat effekt kan gje augeskadar, då den tynne strålen som svingar i takt, vert fokusert på eit lite område av netthinna. Eg, den tryggleiksnarkomane, gøymer likevel målaren for ungar og andre forvitne.

Laseren eg har kjøpt, har eit måleområde frå 15 centimeter til 20 meter med ein presisjon på pluss minus 3,0 mm. Altså vert målingane betre di lenger eg måler. Ved 20 meter er feilen 0,015 prosent, medan ved 15 centimeter er han 2 prosent. Det er i alle høve mykje betre enn det eg kan få ved å bruka målband.

Å måla avstand med laser kan gjerast på mange måtar. Eg ser inn i den avslåtte laseren. Der ser eg ein sendar og ein mottakar. Mottakaren er ein fotodiode som kan registrere ljos med låg effekt. Det trengst då det meste av energien frå sendaren forsvinn på vegen fram og tilbake til målaren. I enkle målarar vert det sendt ut korte pulsar med ljos, og så målar ein tida det tar, før pulsen kjem attende. Så er det berre å finna fram den kjende og kjære d=v*t – strekning er fart multiplisert med tid – frå fysikkboka. Sidan strålen går fram og tilbake, vert avstanden d=(c*t)/2. Her er c ljosfart.

Er det mogleg å måla lengre avstandar enn 20 meter? Ja, det er kraftigare laserar til bruk utandørs som kan måla opp til 20 kilometer. Endå lengre? Då må me ta ein tur til McDonalds. Ikkje der som dei serverer helsekost, men i utmarka vest i Texas i Sambandsstatane. Der har dei eit observatorium som sender kraftige laserpulsar mot månen.

Dette byrja dei med tidleg på sekstitalet, då faststofflaseren såg dagens ljos. Han var sett saman av ei kjelde som gav energi som sørgde for stimulert utsending av raudt ljos i takt med eins bylgjelengde. Denne kunne styrast til å gjeva korte pulsar med høg energi.

Problemet var å få nok energi attende til jorda, då den ru overflata til månen spreidde ljoset for mykje. Problemet vart løyst av mannskapet på Apollo 11 då dei sette ut ein reflektor på månen. Seinare har det kome fleire reflektorar plasserte ut av Sovjetunionen og USA. Avstanden til månen vert no målt med millimeterpresisjon.

For å få det til må ein ta omsyn til kvar månen er på himmelen, den relative farten til jord og måne, jordas rotasjon, polrørsle, vêr og ljosfarten i ulike delar av atmosfæren. Månen er om lag 385.000 kilometer unna og forlèt jorda med 3,8 centimeter i året. Romantikarar treng ikkje fortvila, han vil vera på himmelen ei stund til.

Laser vert også brukt til å måla avstand til satellittar og kvar dei er på himmelen. Ein kan noggrant finna ut kvar dei er, ved å samanlikna posisjonen deira med fiksstjerner i bakgrunnen. Det er mellom anna med på å gjera GPS betre.

Eg veit ikkje korleis det er med deg, men når eg fyrst vert klar over noko, så ser eg det overalt. Eg hugsar då eg skulle kjøpa ein bil eg aldri hadde lagt merke til før. Medan eg venta, dukka eksemplar av same modell opp overalt i trafikken. Her om dagen gjekk eg forbi ein byggjeplass der det stod eit monster på eit stativ og sende ut laserstrålar i alle retningar. Eg forserte nokre enkle hinder og spurde mannen kva det var for noko. «Ein totalstasjon», sa han. Sidan har eg sett dei overalt. Det vedunderet skal me få gleda av å møta ein annan fredag.

Per Thorvaldsen

per.eilif.thorvaldsen@hvl.no