激光簡述黃斯翀物理學(xué)【簡述】激光（Laser），是受激輻射放大（LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation）的首字母，又譯作鐳射、雷射。它指通過受激輻射放大和必要的反饋，產(chǎn)生準(zhǔn)直、單色、相干的光束的過程及儀器。而基本上，產(chǎn)生激光需要共振腔(resonator)、增益介質(zhì)(gainmedium)以及激發(fā)來源(pumpingsource)這三個(gè)要素。【原理】躍遷可分為三種形式﹕1.自發(fā)吸收-電子透過吸收光子從低能階躍遷到高能階。2.自發(fā)輻射-電子自發(fā)地透過釋放光子從高能階躍遷到較低能階。3.受激輻射-光子射入物質(zhì)誘發(fā)電子從高能階躍遷到低能階，并釋放光子。入射光子與釋放的光子有相同的波長和相，此波長對(duì)應(yīng)于兩個(gè)能階的能量差。一個(gè)光子誘發(fā)一個(gè)原子發(fā)射一個(gè)光子，最后就變成兩個(gè)相同的光子。在組成物質(zhì)的原子中，有不同數(shù)量的粒子（電子）分布在不同的能級(jí)上，在高能級(jí)上的粒子受到某種光子的激發(fā)，會(huì)從高能級(jí)跳到（躍遷）到低能級(jí)上，這時(shí)將會(huì)輻射出與激發(fā)它的光相同性質(zhì)的光，而且在某種狀態(tài)下，能出現(xiàn)一個(gè)弱光激發(fā)出一個(gè)強(qiáng)光的現(xiàn)象。這就叫做“受激輻射的光放大”，簡稱激光?！炯す馄鳌考す馄鞯姆N類雖然很多，但制造原理基本相同，大多由激勵(lì)系統(tǒng)，激光物質(zhì)和光學(xué)振腔三部分組成。其中：1，工作物質(zhì)：粒子數(shù)布居反轉(zhuǎn)的介質(zhì)，稱為激活介質(zhì)，對(duì)光輻射有放大作用。2，光學(xué)共振腔：由一對(duì)高反射率的平行反射面構(gòu)成，使隨機(jī)受激輻射變?yōu)閱我环较?，單色性好的激光?，激勵(lì)能源：激活工作物質(zhì)的能源。產(chǎn)生激光的必要條件：1，有激勵(lì)能源和諧振腔。2，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。3，滿足增益的閥值條件和諧振條件?！咎攸c(diǎn)】第一，激光是一種顏色最單純的光。太陽光和電燈光看起來似乎是白色的，但當(dāng)讓它通過一塊三棱鏡的時(shí)候，就可以看到紅、橙、黃、綠、藍(lán)、青、紫七種顏色的光，其實(shí)，還含有我們看不見的紅外光和紫外光。激光的顏色非常單純，而且只向著一個(gè)方向發(fā)光，亮度極高。第二，激光的方向性好。在發(fā)射方向的空間內(nèi)光能量高度集中，所以激光的亮度比普通光的亮度高千萬倍，甚至億萬倍。第三，激光亮度最高。太陽是人類共有的自然光源，整個(gè)世界沐浴在明亮的陽光之下。太陽表面的亮度比蠟燭大30萬倍，比白熾燈大幾百倍。第四，激光還可以具有很大的能量，用它可以容易地在鋼板上打洞或切割。【應(yīng)用】1，激光切割。用激光來切割鋼板也是又快又省事。現(xiàn)代的激光成了人們所幻想追求的“削鐵如泥”的“寶劍”。激光還可用于焊接，用比切割金屬時(shí)功率較小的激光束，使材料熔化而不使其氣化，在冷卻后成為一塊連續(xù)的固體結(jié)構(gòu)。2，激光在電子工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用?？梢杂盟鼇磉M(jìn)行微型儀器的精密加工，可以對(duì)脆弱易碎的半導(dǎo)體材料進(jìn)行精細(xì)的劃片，也可以用來調(diào)整微型電阻的阻值。隨著激光器性能的改善和新型激光器的出現(xiàn)，激光在超大規(guī)模集成電路方面的應(yīng)用已經(jīng)成為許多其他工藝所無法取代的關(guān)鍵性技藝，為超大規(guī)模集成電路的發(fā)展展現(xiàn)出令人鼓舞的前景。3，醫(yī)學(xué)在外科手術(shù)中它不僅可以作為激光刀使用，而且在眼科、牙科、皮膚科與整容各方面都有獨(dú)到的應(yīng)用。激光刀的妙處在于它切割的同時(shí)也進(jìn)行了灼燒，星空體育下載這恰好封閉血管防止其出血，也減少了感染的危險(xiǎn)。對(duì)于目前的不治之癥--癌癥，激光也提供了有效的武器。一方面，激光可以用作激光刀來切除腫瘤；另一方面，在癌癥的早期診斷方面也卓有成效。4，通訊激光發(fā)明后，結(jié)合另一發(fā)明光導(dǎo)纖維，光通訊重獲新生并得到迅速應(yīng)用。激光通訊與無線電通訊相比，激光通訊保密性好，在軍事通訊中應(yīng)用十分廣泛。另外，在空間通訊領(lǐng)域，選取不被大氣吸收的波長的激光可以克服無線，軍事激光測距儀是激光在軍事上應(yīng)用的起點(diǎn)。60年代的越南戰(zhàn)爭和中東戰(zhàn)爭首先將其應(yīng)用到火炮系統(tǒng)，大大提高了火炮射擊精度。雷達(dá)是二戰(zhàn)中的產(chǎn)物，而激光雷達(dá)又給雷達(dá)發(fā)展指示新方向。相比于無線電雷達(dá)，由于激光發(fā)散角小，方向性好，因此其測量精度大幅度提高。此外，還有精確的激光制導(dǎo)導(dǎo)彈，以及模擬戰(zhàn)場上使用的激光武器技術(shù)運(yùn)用。參考文獻(xiàn)：激光《光學(xué)》，高等教育出版社