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奇妙的激光器
来源:科技百科 专题:物理天地 ( 字号:   )

1916年 7月 11 日,在一个俄国革命工人家庭诞生了一个男婴,父亲把这个男孩取名为普罗霍罗夫.48年后,这个男孩一跃成为世界著名的大物理学家,由于发展激光器和量子电子方面所作的卓越贡献,荣获了物理学的最高奖赏——1964年度的诺贝尔物理学奖。

激光器对我们大家都不陌生,你知道它是怎样产生的吗? 我们知道,把固体或气体加热到很高温度时就会发光,我们可以制造光源,但通常固体或气体及自然界中的发光,都是向各个方向传播的,而激光器可以发出单一颜色(频率)同一方向传播的光,这就是激光。

按照玻尔理论,在原子内部存在能级,而在稳定状态下,组成原子的电子都处于能量最低的基态,(n=1 的态),当受到外界扰动时,光照、电场等,基态电子就要吸收一定的能量跃迁到较高能量的激发态(即n>1的态),处于激发态的电子是极不稳定的,很快就会跃回基态,释放出一定的能量,这个能量以光的形式来产生,如图所示,当再通过谐振的方法,把释放的光谐振到一个准直的方向上,这时光束颜色一定,方向性又极好,因此在很小的单位面积上就有很强的光束照射,这就是激光。

通常我们见到的激光器的光强并不高,如几十毫瓦或几瓦(比一支灯泡的功率要低得多),但激光束能量高度集中,所有能量集中在一个很小的光点上,因此具有很多用处,如激光打孔,就是用激光器对准部件的一个部位,用激光辐照打孔,既不会造成机械损伤,又简便易行.假如一台功率为2 瓦的激光器,聚光点的直径只有0.1 毫米,则在单位面积上激光束强度就能达到20000 瓦/厘米2,所以我们切不可用眼正对激光器,否则就“一目了然”了,目前世界上的大功率激光器已足以推毁一切军事设施及卫星等了。

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