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激光又称镭射,英文叫“laser”,是“light amplification by stimu iatad emission of radiation”的缩写,意为“受激发射的辐射光放大”,激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。
激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明。它的原理早在 1917 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践 迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且导致整个一门新兴产业的 出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段,去获得空前的效益和成果,从而促进了生产力的发展。
那么,激光到底是什么呢?还是让我们来对此认识一番吧!激光虽带有“光”字,然而,它却和普通的光截然不同。那么,激光和普通光到底有什么不同呢?
第一,激光是一种颜色最单纯的光。太阳光和电灯光看起来似乎是白色的,但当让它通过一块三棱镜的时候,就可以看到红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种颜色的光,其实,还含有我们看不见的红外光和紫外光。激光的颜色非常单纯,而且只向着一个方向发光,亮度极高。
第二,激光的方向性好。在发射方向的空间内光能量高度集中,所以激光的亮度比普通光的亮度高千万倍,甚至亿 万倍。而且,由于激光可以控制,使光能量不仅在空间上高度集中,同时在时间上也高度集中,因而可以在一瞬间产生出巨大的光热,成为无坚不摧的强大光束。平 时,我们见到的灯光,都是向四面八方发光,就好像电影院散场后,大家前前后后地向着四面八方以不同步伐走出来。打开室内的电灯,整个房间都照亮了。又如, 打开手电筒,在发出的部位,直径不过3~5厘米,待射到几米之外后,就扩展成一个很大的光圈。这说明,光在传播中发散了。
然而,激光却不同,它是大量原子由于受激辐射所产生的发光行为。激光在传播中始终像一条笔直的细线,发散 的角度极小,一束激光射到38万千米外的月球上,光圈的直径充其量只有2千米左右。就好比电影院散场后,大家排着队朝着一个方向,迈着相同大小的步伐,随 着“一、二、一”的口令,整整齐齐地前进。
第三,激光亮度最高。太阳是人类共有的自然光源,整个世界沐浴在明亮的阳光之下。太阳表面的亮度比蜡烛大30万倍,比白炽灯大几百倍。激光的出现,更是光源亮度上的一次惊人的飞跃。
一台普通的激光器的输出亮度,比太阳表面的亮度大10亿倍。从地球照到月亮上在反射回来也不成问题。可见激光是当今世界上高亮度的光源。
第四,激光还可以具有很大的能量,用它可以容易地在钢板上打洞或切割。在工业生产中,利用激光高亮度特点已 成功地进行了激光打孔、切割和焊接。在医学上、利用激光的高能量可使剥离视网膜凝结和进行外科手术。在测绘方面,可以进行地球到月球之间距离的测量和卫星 大地测量。在军事领域,激光能量提高,可以制成摧毁敌机和导弹的光武器。
激光器可将普通的光线变成一道集中的强光。激光器的中心可能装有类似红宝石一样的水晶,接触到光时,水晶就会呈现多次反射,最后累积集中成一道强光。
在超级市场中,激光被用来阅读物品包装上的特殊代码,这种刷价码的方式可以减少人力,提高正确度。激光光线相当强,甚至可以被射到月球上,再折射回地球。下图的激光是用来检验隧道是不是被挖得很直
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