趣谈激光

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  我们生活在一个充满着光的世界里.白天,灿烂的阳光照耀着大地;夜晚,日光灯、霓虹灯的闪烁点缀着每个角落.这些我们司空见惯的光均属普通光源发出的.相比之下,有一种新型的光,是人造的光,它与太阳、电灯等发的光是不一样的,它比太阳和人造小太阳氙灯还亮,使得一切光源都望尘莫及,它就是“激光”.
  
  那么,激光是什么呢?激光是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明.激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词.意思是“受激辐射的光放大”.1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激辐射”改称“激光”.
  激光具有普通光所没有的四个特点:高方向性、高亮度、高单色性、高相干性.这里谈一下高方向性和高亮度.
  高方向性 太阳、电灯发出的光都是向四面八方照射的;手电筒和探照灯虽然能将光集中起来向一个方向发射,然而,这种光经过一段长距离后,还是要向四面八方散射.而激光的发射角则可以限制在毫弧度立体角甚至更小的范围,从而使得在照射方向上的照度提高上千万倍,也就是说,它能集中向一个方向发光.
  高亮度 由于激光发光的方向集中,因此它能发出特别亮的光.最亮时,它比太阳还要亮100亿倍呢!打个比方说,我们如果用眼睛对着电灯看,就会感到刺眼;如果看太阳的话,就会有暂时的目眩感觉;我们如果对着激光看,眼睛就会严重受损以至永久失明.不仅如此,具有高亮度的激光束经透镜聚焦后,能在焦点附近产生数千度乃至上万度的高温.这样,它就成为一把最快的“刀”了,使其能加工几乎所有的材料.如果用它来切割几毫米厚的钢板,割缝又细又直,一点也不会变形.我们知道,钻石是世界上最坚硬的东西,用刀具在钻石上打一个眼,是非常困难的,但用激光刀来钻眼就方便多了,只见闪光灯一闪一闪,在啪啪声中,一颗颗比钢还硬的钻石上的小孔就打好了.
  激光的性质是如此奇异,因此,在工农业生产、国防、医学及科研等领域的应用正日益广泛.
  
  激光光盘 激光在音响设备上的应用,是音响方面的一次革命.人们利用激光,以“光针”代替钢针、宝石针,制成激光唱片.激光唱片不仅能够录音,而且能够录像.激光唱片可用来记录、存储声音和图像.激光光盘和电子计算机技术、声像技术联手,踏入文献存储和检索的领域.信息存储在光盘上,可快速检索、查阅和打印出所需要的资料.
  
  激光医学 激光医学是激光技术的新领域.激光治疗最早用于眼科,视网膜剥离眼底血管病变、虹膜切开、青光眼等一大批眼科疾患均能用激光治疗.激光手术刀具有术中出血少、可减少细菌感染等优点.激光与中医针灸术结合而形成的“光针”,对镇痛、哮喘、遗尿、高血压等有一定疗效.激光已成为有益于人类的幸福之光,生命之光.
  
  全息照片 现代的全息照相,伴随着激光技术而获得新生和发展.全息照片的每一部分,不论有多大,都能再现出原来的整个景象.这就是说,可以将全息照片分成若干小块,每一小块都可以完整地再现出原来的景象.因此,如果全息照片被打破了,撕碎了,或者在某个案件中捕获到的是毁坏了的全息照片的残渣,总可以从一小块碎片重新复制出原样的照片来.
  
  光纤通信 光纤通信是利用激光在光导纤维中多次全反射来实现的.它的容量极大,一对头发丝那样细的光纤可以同时传送上百万路电话信号,也能够同时传送几百几千套电视,使人们可以随意选择收看各种各样的电视节目,而且这种电视不受地形地物障碍的影响,也不会受到外界电磁场的干扰.
  
  激光制导炸弹 激光制导炸弹主要由导引头、战斗部和尾翼三大部分组成.据报道,美军使用的激光制导炸弹,其轰炸精度的圆周概率误差不大于10m,而普通炸弹则为100m左右.1991年,海湾战争的沙漠风暴行动中,美国空军F-117A型飞机用激光制导炸弹摧毁了设在巴格达的伊拉克空军总部和钢筋混凝土构造的伊拉克防空总部,这两座多层楼的建筑都是被激光制导炸弹穿透大楼顶部而摧毁的.
  
  激光测距 激光测距仪,它是目前世界上最准的尺.利用测距仪产生一束激光射到月球上去,然后从月球反射到地球上来,就可以得到地球与月球之间的距离.大家知道,光是一个飞毛腿,一秒钟可以跑30万千米,从地球上射到月球的激光,经过两秒多钟就反射回地球.用这个时间乘上30万千米再除以2,就得到了地球与月球之间的距离——38.4万千米.
  激光能造福于人类.面临新技术革命的今天,我国的激光技术将会有更大的发展,对激光的劳动保护科学研究也将会走向世界先进水平.
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