激光都有什么性质我想了解下下 激光都有些什么性质?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/28 18:43:19
激光都有什么性质我想了解下下 激光都有些什么性质?
激光都有什么性质
我想了解下下 激光都有些什么性质?
激光都有什么性质我想了解下下 激光都有些什么性质?
(一)定向发光
普通光源是向四面八方发光.要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出.激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行.1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里.若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球.
(二)亮度极高
在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍.因为激光的亮度极高,所以能够照亮远距离的物体.红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见.若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉.激光亮度极高的主要原因是定向发光.大量光子集中在一个极小的空间范围内射出,能量密度自然极高.
(三)颜色极纯
光的颜色由光的波长(或频率)决定.一定的波长对应一定的颜色.太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性.发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一.比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光.单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围.如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色.由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好.
激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯.以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二.由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源.
此外,激光还有其它特点:相干性好.激光的频率、振动方向、相位高度一致,使激光光波在空间重叠时,重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象.这种现象叫做光的干涉,所以激光是相干光.而普通光源发出的光,其频率、振动方向、相位不一致,称为非相干光.
闪光时间可以极短.由于技术上的原因,普通光源的闪光时间不可能很短,照相用的闪光灯,闪光时间是千分之一秒左右.脉冲激光的闪光时间很短,可达到6飞秒(1飞秒等于1000万亿分之一秒).闪光时间极短的光源在生产、科研和军事方面都有重要的用途.
(四)能量密度极大
光子的能量是用E=hf来计算的,其中h为普朗克常量,f为频率.由此可知,频率越高,能量越高.激光频率范围3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.电磁波谱可大致分为:(1)无线电波——波长从几千米到0.3米左右,一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波;(2)微波——波长从0.3米到10^-3米,这些波多用在雷达或其它通讯系统;(3)红外线——波长从10^-3米到7.8×107米;(4)可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段.波长从780—380nm.光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波.由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分;(5)紫外线——波长从3 ×10^-7米到6×10^-10米.这些波产生的原因和光波类似,常常在放电时发出.由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当,因此紫外光的化学效应最强;(6)伦琴射线—— 这部分电磁波谱,波长从2×10^-9米到6×10^-12米.伦琴射线(X射线)是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的;(7)γ射线——是波长从10^-10~10^-14米的电磁波.这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的,放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出.γ射线的穿透力很强,对生物的破坏力很大.由此看来,激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(因为它的作用范围很小,一般只有一个点),短时间里聚集起大量的能量,用做武器也就可以理解了
单色性、方向性、高亮性、高能性。
1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。激光的英文名称是 Laser,它是英语短语“受激发射光放大”中每个实词第一个字母组成的缩略词,它包含了激光产生的由来。它一出现就创造了许多奇迹,真可谓“一鸣惊人”。 激光的方向性极好,在传播中始终像一条笔直的线,不易发散,光强也可以保证。一束激光射出20千米远,光斑只有杯口那么大,就是发射到38万千米外的月球上,光圈的直径也不过 2千米,在地球上看去...
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1960年一种神奇的光诞生了,它就是激光。激光的英文名称是 Laser,它是英语短语“受激发射光放大”中每个实词第一个字母组成的缩略词,它包含了激光产生的由来。它一出现就创造了许多奇迹,真可谓“一鸣惊人”。 激光的方向性极好,在传播中始终像一条笔直的线,不易发散,光强也可以保证。一束激光射出20千米远,光斑只有杯口那么大,就是发射到38万千米外的月球上,光圈的直径也不过 2千米,在地球上看去,只是一个明亮的红点。利用激光
的这一特性,科学家在1962年测出了地球与月球的精确距离。 激光具有穿透透明物质的能力,用它治疗眼睛效果特佳。我们知道,眼睛有个透明的外罩,即角膜,还有个血管交织的视网膜,当视网膜出了问题需要修补时,视网膜在眼球的后边,所以手术很难进行。这时如果请激光来帮忙,一切问题就会迎刃而解。 1963年,一位名叫弗林克的医生利用激光成功地做了视网膜手术,整个手术时间才几千分之一秒,病人甚至不需要麻醉,也不会感到痛苦。 激光的相干性很好,用透镜能把它聚集成极细的光束,在这束光的作用下,任何材料都会被烧熔、气化。总光能还不及一只15 瓦灯泡点亮一秒钟发出的光能的激光束,就能将1.5米远处的一块厚约2厘米的钢板打出一个孔。 经过30多年的发展,激光现在几乎是无处不在,它已经被用在生活、科研的方方面面:激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……,在不久的将来,激光肯定会有更广泛的应用。
收起
激光,它有个条件,就是光从钻石般的晶体通过以后这就是激光。激光粗细一样照射远,