激光計算機(jī)的基本原理與特點(diǎn)
1. 激光計算機(jī)的原理最早由著名的物理學(xué)家愛因斯坦在1916年提出,激光的產(chǎn)生過程是這樣的:原子中的電子在吸收能量后,,從低能級躍遷至高能級,,隨后再從高能級回到低能級,,在這一過程中,,電子釋放出能量,,以光子的形式出現(xiàn),這些被激發(fā)出的光子束,,也就是我們所熟知的激光,因其光學(xué)特性高度一致,,與普通光源相比,,激光在單色性、方向性和亮度上有著顯著優(yōu)勢,。
2. 激光可以達(dá)到微米級以下,,甚至可用作切割細(xì)胞或分子的精細(xì)“手術(shù)刀”,激光的亮度極高,,相較于普通光源,,其亮度可高出1012-1019倍,是目前已知最亮的光源,,強(qiáng)激光甚至能產(chǎn)生上億度的高溫,,激光的高能量是其應(yīng)用于臨床治療等領(lǐng)域的寶貴特性之一,激光的高能量也使得其在激光加工工業(yè)和國防事業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用,。
3. 激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光,,這一發(fā)現(xiàn)同樣出自愛因斯坦之手,作為20世紀(jì)繼核能,、電腦,、半導(dǎo)體之后的重大發(fā)明,激光以其亮度高,、顏色純,、能量大的特點(diǎn),在多個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,,如激光打標(biāo),、激光焊接、激光切割等,。
4. 激光的相干性,、準(zhǔn)直性和單色性是其顯著特點(diǎn),這些特點(diǎn)使得激光在多個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,,激光的應(yīng)用分為接觸式和非接觸式,,應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)、醫(yī)療,、商業(yè),、科研、信息和軍事等,,在工業(yè)應(yīng)用中,,涉及材料加工和測量控制,;在醫(yī)療應(yīng)用中,,包括治療和診斷。
5. 影碟可以存儲和再現(xiàn)畫面和影片,,而光盤只讀存儲器(CD-ROM)則可以存儲從字詞,、音樂到畫面和活動的電視連續(xù)鏡頭等各種類型的信息,軍事領(lǐng)域中的激光武器,、激光雷達(dá)等設(shè)備也廣泛應(yīng)用,。
6. 激光打印機(jī)的原理是利用激光束對感光鼓進(jìn)行照射,從而將圖像轉(zhuǎn)移到打印介質(zhì)上,,具體工作原理如下:計算機(jī)將打印圖像等信息發(fā)送至激光打印機(jī)的控制系統(tǒng),;激光打印機(jī)通過激光器產(chǎn)生一束聚焦成細(xì)線的激光束。
未來電腦的形態(tài)與展望
未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢主要包括巨型化,、微型化和網(wǎng)絡(luò)化,,巨型化指的是計算機(jī)具有極高的運(yùn)算速度和龐大的存儲空間,微型化是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路發(fā)展的必然趨勢,,智能化則是讓計算機(jī)模擬人類的智能活動,,發(fā)展大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的必要性日益凸顯,自第一個微處理器芯片問世以來,,計算機(jī)的發(fā)展速度日益加快,。
未來計算機(jī)的發(fā)展方向包括:巨型化,以滿足天文,、軍事,、仿真、科學(xué)計算等領(lǐng)域?qū)Ω哌\(yùn)算速度和存儲量的需求,;專業(yè)化,,如工業(yè)計算機(jī)、嵌入式設(shè)備在工業(yè)和專業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,,包括車載電腦,、工控計算機(jī)、銀行系統(tǒng)等,。
未來的電腦可能會變得像手表一樣便攜,甚至可以調(diào)整大小,未來的電腦可能能夠根據(jù)用戶的日程安排和喜好,,自動調(diào)整桌面布局、提醒重要事項(xiàng),,甚至預(yù)測用戶需求并提前做好準(zhǔn)備,,更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域也將隨之拓寬,隨著物聯(lián)網(wǎng),、5G等技術(shù)的普及,電腦將與各種智能設(shè)備實(shí)現(xiàn)無縫連接,,從而創(chuàng)造出全新的應(yīng)用場景,。