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什么是激光,激光的基本知识

作者:激光 电磁波 紫外线 镭射 激光器 半导体    转贴自:未知    点击数:2595


 激光,通常指能刺激人视觉的电磁波。光是电磁波的一种。电磁波谱的排列从短波到长波依次为r射线、X射线、紫外线、可见光、红外线、微波、无线电波。如图(略)

   激光,是宇宙间最普遍而又奇特的物理现象,自古以来吸引着人们探寻它的自然本质。我国古代很早就有光是物质中发出的微粒的记述。随着科学的发展,光的微粒论和波动学说的争论到20世纪初量子力学建立后得到了合理的统一,即光既是具有波动特性的波同时也是粒子流(光子),即光具有波、粒二重性。

激光是从物体内部发射出来的,而且物体内部的微观粒子无能运动状态发生变化时才能发光。如煤油灯燃烧时发光;电灯通电时发光;太阳内部物质的剧烈变化产生了使万物生长的人类赖以生存的生命之光。我们还注意到,各种物质会发出其固有的特征光谱线,也就是不同的光的颜色,氖灯发红光,钠灯发黄光,说明发光现象与物质内部的元素及元素的结构有关。

当物质受到强烈的激励时,能使某一能级的粒子数大量积聚。这时如果有光束入射,则会发生光子与粒子的完全弹性碰撞,使粒子从激发态跃迁到基态或某一下能级,同时发出一个光子,此光子的能量与入射光的光子能量相同,有一致的方向和恒定的相位关系。此种发射称为受激发射,受激发射时产生的光子与入射光子是全同的,光通过激活物质时,光强不是减弱而是增强了,所以通过受激发射使入射光放大,得到波长相同、方向一致的相干光束,这就是激光。简单地说,激光就是“受激辐射而产生的光放大”(light amplification by stimulated emission of raduation)简称laser,翻译成中文就是“镭射”。

激光是一种特殊的光源,是一种非自然光。它具有高亮度、单色性、方向性及相干性好等特点。激光与原子能、计算机、半导体并称为二十世纪新四大发明,如今激光器已广泛应用于工业、农业、科技、军事、国防等领域。在医学领域的应用更是前景广阔。