激光,全稱“激光”,,源于“通過受激輻射產(chǎn)生光放大”的原理,,原子在受激輻射過程中產(chǎn)生的光,,因其獨特性質(zhì)而得名,,當(dāng)原子中的電子吸收能量,從低能級躍遷至高能級,,隨后又回落至低能級時,,所釋放的能量以光子的形式釋放出來,這些被激發(fā)出的光子束,,即激光,,其光學(xué)特性高度一致,激光相較于普通光源,,具有更高的單色性、方向性和亮度,。
——激光技術(shù),,指的是探索開發(fā)各類激光產(chǎn)生方法,并利用其特性為人類帶來福祉的技術(shù)總稱,。
激光物質(zhì)是指那些能夠產(chǎn)生激光的物質(zhì),,例如紅寶石、鈹玻璃,、氖氣,、半導(dǎo)體、有機染料等,,光學(xué)諧振腔的作用在于增強輸出激光的亮度,,調(diào)節(jié)并選擇激光的波長和方向。
激光的種類
激光種類繁多,,分類角度和標(biāo)準(zhǔn)各異,,以下列舉幾種常見的分類方法:
1、根據(jù)激光源:固體材料(如紅寶石,、翠綠寶石,、石榴石等)、氣體(如二氧化碳,、氬氣,、氦氖等)。
2,、根據(jù)頻率:紅激光,、藍激光、綠激光等,。
3,、根據(jù)原理:氦-氖激光、二氧化碳激光,、二極管激光,、準(zhǔn)分子激光,、染料激光、氬離子激光,、氮氣激光,、YAG激光等。
以下是具體激光器及其應(yīng)用領(lǐng)域:
固體激光器:使用固體材料作為工作介質(zhì),,結(jié)構(gòu)緊湊,、可靠性高,廣泛應(yīng)用于工業(yè)加工,、醫(yī)療,、科研等領(lǐng)域。
半導(dǎo)體激光器:如激光二極管,,應(yīng)用于光通信,、激光打印、激光雷達,、醫(yī)療,、照明等領(lǐng)域。
液體激光器:如染料激光器,,應(yīng)用于科學(xué)研究,、醫(yī)療治療、激光雷達等領(lǐng)域,。
自由電子激光器:如自由電子激光器(FEL),,應(yīng)用于高能物理研究、材料科學(xué),、生物學(xué)等領(lǐng)域,,具有超寬頻譜和高功率的特點。
哪些發(fā)明用的是激光的原理
激光原理的發(fā)現(xiàn)源于美國科學(xué)家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)的研究,,他們發(fā)現(xiàn),,當(dāng)將氖光燈泡發(fā)射的光照在一種稀土晶體上時,晶體會發(fā)出鮮艷,、始終會聚的強光,,基于這一現(xiàn)象,他們提出了激光原理:物質(zhì)在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發(fā)時,,會產(chǎn)生這種不發(fā)散的強光——激光,。
1951年,美國物理學(xué)家查爾斯·哈德·湯斯設(shè)想,,如果用分子而非電子線路,,就可以得到波長足夠小的無線電波,分子具有不同的振動形式,,其中一些分子的振動與微波波段范圍的輻射相同,,問題在于如何將這些振動轉(zhuǎn)變?yōu)檩椛洹?/p>
同年,,湯斯在《受激輻射的微波放大》一文中闡述了激光的基本原理,成為第一個提出利用受激輻射產(chǎn)生相干微波的科學(xué)家,,這一理論為激光的發(fā)展奠定了基礎(chǔ),。
1964年,肖洛和湯斯因提出激光原理而獲得諾貝爾物理學(xué)獎,,激光的理論基礎(chǔ)源于物理學(xué)家愛因斯坦,,他在1917年提出的“光與物質(zhì)相互作用”理論為激光的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
激光是20世紀以來繼核能,、電腦,、半導(dǎo)體之后的又一重大發(fā)明,被譽為“最快的刀”,、“最準(zhǔn)的尺”,、“最亮的光”。