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激光的由来是什么

来源: | 发布日期:2022-07-18 | 浏览次数:1
激光是20世纪人类最重要的发明之一。毫不夸张地说,没有激光,就没有信息时代。激光唱片、光纤通讯、条形码扫描、激光打印、激光笔等。,在信息时代都是不可或缺的,日常生活也离不开它。

激光广泛用于测距,地月平均距离误差可小于一厘米;激光还广泛应用于生产,如切割和钻孔、焊接、固件表面处理等。此外,它还广泛应用于医疗美容,如激光除痣,激光除皱,激光近视治疗等。在军事领域,主要用于制造摧毁敌方目标、拦截敌方导弹、摧毁敌方卫星的高能激光束武器。

目前激光应用最前沿、最科幻的领域是核聚变、光束牵引、激光风帆等。用激光点燃核聚变装置,用几束激光束组成的笼子约束高温高热核聚变材料。看过《星球大战》的人都应该知道光束牵引。没错,不是科幻。现在科学家可以用它来移动微小的物体。目前主要用于医疗领域。

紫外激光打标机

激光打标机各组件

激光理论是由爱因斯坦在1917年首先提出的。激光是由受激原子发出的光。当一个原子从高能级跃迁到低能级时,它会释放能量并以光的形式辐射出去。普通光源来自原子的自发发射。与普通光源相比,激光单色性好,亮度高,方向性好。

虽然提出了激光存在的理论,但是实现起来很难。主要原因是原子中有两个过程:受激辐射和受激吸收。受激辐射增加了光子的数量,但受激吸收减少了光子的数量。要产生激光,受激辐射必须比受激吸收强。即高能级的粒子数大于低能级的粒子数,称为粒子数反转。如何在技术上实现粒子数的反演,是激光产生的必要条件。

在爱因斯坦提出激光理论40多年后,美国物理学家查尔斯·汤斯(charles townes)终于解决了激光的技术应用问题,提出了用微波激发氨分子产生激光的设想,并于1958年与美国科学家罗晓一起发现了如何产生激光的原理

他们发现,当一种物质受到与其分子自然振荡频率相同的能量激发时,就会产生这种强光——激光。

时间来到1960年,美国科学家西奥多·梅勒成功制造了世界上第一台激光器——红宝石激光器。同年,前苏联科学家尼古拉·巴索夫发明了 半导体激光器。现在生活中常见的激光器都是半导体激光器生产的。


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