知道了激光是電磁波后，我們?cè)賮?lái)簡(jiǎn)單分析一下它是怎么產(chǎn)生的。其實(shí)激光的英文“Laser”是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫，也就是“通過(guò)受激輻射產(chǎn)生的光放大”。星空體育平臺(tái)因此要搞懂激光是怎樣產(chǎn)生的這個(gè)問(wèn)題，我們需要認(rèn)識(shí)一下什么是“受激輻射”。

　　原子內(nèi)部的電子會(huì)處在不同能級(jí)之間躍遷，因此會(huì)發(fā)生自發(fā)輻射、受激吸收、受激輻射等現(xiàn)象。受激輻射就是物質(zhì)在一束頻率為v（hv=E_{1}-E_{2}）入射光的刺激下，電子會(huì)從高能級(jí)E_{1}向下躍遷低能級(jí)E_{2}，同時(shí)向外發(fā)射出一束頻率同樣為ν的光，稱為受激輻射光。

　　但這一束受激輻射光還遠(yuǎn)不能滿足激光亮度高、單色性好、相干性好的條件。為了產(chǎn)生高質(zhì)量的激光，我們需要制造專門的激光器，其中最重要的三部分就是泵浦源、工作物質(zhì)、諧振腔。

　　因?yàn)殡娮邮琴M(fèi)米子，這個(gè)世界中的物質(zhì)才是穩(wěn)定的，才不會(huì)變得越來(lái)越小。光子就不同了，光子叫玻色子。前面說(shuō)，玻色子也長(zhǎng)得一模一樣，但玻色子可以待在同一個(gè)狀態(tài)里。滿足這種特征的粒子，也會(huì)出現(xiàn)奇怪的事情，比如激光。

　　發(fā)現(xiàn)玻色子的，是印度物理學(xué)家玻色。1924 年，玻色寫了一篇推導(dǎo)普朗克量子輻射定律的論文，當(dāng)中并沒(méi)有提到任何古典物理。在開(kāi)始時(shí)未能發(fā)表的挫折下，他把論文直接寄給身在德國(guó)的艾爾伯特 · 愛(ài)因斯坦。愛(ài)因斯坦意識(shí)到這篇論文的重要性，不但親自把它翻譯成德語(yǔ)，還以玻色的名義把論文遞予名望頗高的《德國(guó)物理學(xué)刊》發(fā)表。就是因?yàn)榇舜钨p識(shí)，玻色能夠第一次離開(kāi)印度，前往歐洲并逗留兩年，期間與路易 · 德布羅意、居里夫人及愛(ài)因斯坦工作過(guò)。

　　愛(ài)因斯坦不僅推薦了玻色的論文，還將玻色的發(fā)現(xiàn)推廣到很多情況，這樣，滿足玻色子特征的粒子，也就滿足了另一種統(tǒng)計(jì)，叫做玻色 － 愛(ài)因斯坦統(tǒng)計(jì)。

　　光子也有自旋，它們的自旋角動(dòng)量等于一個(gè)普朗克常數(shù)。任何粒子，只要它的自旋是普朗克常數(shù)的整數(shù)倍，就是玻色子。幸好，光子不是構(gòu)成物質(zhì)的粒子，否則這個(gè)世界就不穩(wěn)定了，也不會(huì)有固體液體了。但光子可以形成激光。我們接下來(lái)談?wù)劶す狻?

　　激光和任何其他光一樣，都是由光子組成的。我們知道，每個(gè)光子都有一定的能量。一般生活里常見(jiàn)的光，比如說(shuō)太陽(yáng)光，就包含著許許多多的光子，而且這些光子的能量有大有小。但激光非常特別，它里面每個(gè)光子的能量都一樣大。這就是激光與普通光最大的區(qū)別。換句話說(shuō)，激光里面的光子處于同一個(gè)量子態(tài)。星空體育平臺(tái)

　　產(chǎn)生激光的過(guò)程，其實(shí)很像產(chǎn)生一場(chǎng)雪崩。雪崩是怎么產(chǎn)生的呢？我們知道，雪山山坡上總是堆著一層層厚厚的積雪。當(dāng)外部誘因使某一層的一小塊雪滑下來(lái)的時(shí)候，會(huì)引起下一層雪的共鳴，使下一層的雪也跟著滑下來(lái)，再到達(dá)更下一層，又引起更下一層雪的共鳴，使更下一層的雪也滑下來(lái)。這么一層層地往下滑，形成連鎖反應(yīng)，最終就演變成一場(chǎng)壯觀的雪崩。那么激光到底是什么呢？

　　自然中和生活中的常見(jiàn)光源你可以理解為無(wú)序的光。偏振、相位都是混亂的，發(fā)散角也很大。激光說(shuō)白了就是讓光更有序，偏振度高且相位鎖定，發(fā)散角也相應(yīng)地變得很小。就像是一個(gè)水管的水沒(méi)什么力氣，而水刀可以切鋼板一樣。

　　以上是一個(gè)通俗的解答。專業(yè)一點(diǎn)的說(shuō)法就是在某個(gè)時(shí)刻，一個(gè)不知道是外界入射或是自發(fā)輻射產(chǎn)生的某個(gè)光子，在粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的增益介質(zhì)中激發(fā)了受激輻射，且該受激輻射波長(zhǎng)與諧振腔縱模吻合。接下來(lái)光子數(shù)在振蕩中不斷放大，最終產(chǎn)生了激光。