激光的特性
(一)定向發(fā)光
普通光源是向五湖四海發(fā)光。要讓發(fā)射的光朝一個(gè)方向傳播,需求給光源裝上一定的聚光安裝,如汽車的車前燈和探照燈都是裝置有聚光作用的反光鏡,使輻射光聚集起來向一個(gè)方向射出。激光器發(fā)射的激光,天生就是朝一個(gè)方向射出,光束的發(fā)散度極小,大約只要0.001弧度,接近平行。1962年,人類第一次運(yùn)用激光映照月球,地球離月球的間隔約38萬公里,但激光在月球外表的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照燈光柱射向月球,依照其光斑直徑將掩蓋整個(gè)月球。
(二)亮度極高
在激光創(chuàng)造前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石激光器的激光亮度,能超越氙燈的幾百億倍。由于激光的亮度極高,所以可以照亮遠(yuǎn)間隔的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,激光光斑明顯可見。若用功率最強(qiáng)的探照燈映照月球,產(chǎn)生的照度只要約一萬億分之一勒克斯,人眼基本無法發(fā)覺。激光亮度極高的主要緣由是定向發(fā)光。大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)射出,能量密度自然極高?!〖す獾牧炼扰c陽光之間的比值是百萬級的,而且它是人類發(fā)明的。 激光的顏色 激光的顏色取決于激光的波長,而波長取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì),即被刺激后能產(chǎn)生激光的那種資料。刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束,它應(yīng)用于醫(yī)學(xué)范疇,比方用于皮膚病的治療和外科手術(shù)。公認(rèn)最貴重的氣體之一的氬氣可以產(chǎn)生藍(lán)綠色的激光束,它有諸多用處,如激光印刷術(shù),在顯微眼科手術(shù)中也是不可短少的。半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光,因而我們的眼睛看不見,但它的能量恰恰能"解讀"激光唱片,并能用于光纖通訊?!〖す鈩e離技術(shù) 激光別離技術(shù)主要指激光切割技術(shù)和激光打孔技術(shù)。激光別離技術(shù)是將能量聚焦到微小的空間,可取得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度,應(yīng)用這一高密度的能量停止非接觸、高速度、高精度的加工辦法。在如此高的光功率密度映照下,簡直能夠?qū)θ魏钨Y料完成激光切割和打孔。激光切割技術(shù)是一種擺脫傳統(tǒng)的機(jī)械切割、熱處置切割之類的全新切割法,具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更靈敏的切割辦法和更高的消費(fèi)效率等特性。激光打孔辦法作為在固體資料上加工孔辦法之一,已成為一項(xiàng)具有特定應(yīng)用的加工技術(shù),主要運(yùn)用在航空、航天與微電子行業(yè)中。
(三)顏色極純
光的顏色由光的波長(或頻率)決議。一定的波長對應(yīng)一定的顏色。太陽光的波長散布范圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應(yīng)的顏色從紅色到紫色共7種顏色,所以太陽光談不上單色性。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源,它發(fā)射的光波波長單一。比方氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源,只發(fā)射某一種顏色的光。單色光源的光波波長固然單一,但仍有一定的散布范圍。如氖燈只發(fā)射紅光,單色性很好,被譽(yù)為單色性之冠,波長散布的范圍仍有0.00001納米,因而氖燈發(fā)出的紅光,若認(rèn)真識別仍包含有幾十種紅色。由此可見,光輻射的波長散布區(qū)間越窄,單色性越好?!〖す馄鬏敵龅墓?,波長散布范圍十分窄,因而顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例,其光的波長散布范圍能夠窄到2×10^-9納米,是氪燈發(fā)射的紅光波長散布范圍的萬分之二。由此可見,激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越任何一種單色光源。
(四)能量密度極大
光子的能量是用E=hv來計(jì)算的,其中h為普朗克常量,v為頻率。由此可知,頻率越高,能量越高。激光頻率范圍3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.電磁波譜可大致分為:
(1)無線電波——波長從幾千米到0.3米左右,普通的電視和無線電播送的波段就是用這種波;
(2)微波——波長從0.3米到10^-3米,這些波多用在雷達(dá)或其它通訊系統(tǒng);
(3)紅外線——波長從10^-3米到7.8×10^-7米;
(4)可見光——這是人們所能感光的極狹窄的一個(gè)波段。波長從780—380nm。光是原子或分子內(nèi)的電子運(yùn)動狀態(tài)改動時(shí)所發(fā)出的電磁波。由于它是我們可以直接感受而發(fā)覺的電磁波極少的那一局部;
(5)紫外線——波長從3×10^-7米到6×10^-10米。這些波產(chǎn)生的緣由和光波相似,常常在放電時(shí)發(fā)出。由于它的能量和普通化學(xué)反響所牽涉的能量大小相當(dāng),因而紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng);
(6)倫琴射線——這局部電磁波譜,波長從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴射線(X射線)是電原子的內(nèi)層電子由一個(gè)能態(tài)跳至另一個(gè)能態(tài)時(shí)或電子在原子核電場內(nèi)減速時(shí)所發(fā)出的;
(7)伽馬射線——是波長從10^-10~10^-14米的電磁波。這種不可見的電磁波是從原子核內(nèi)發(fā)出來的,放射性物質(zhì)或原子核反響中常有這種輻射隨同著發(fā)出。γ射線的穿透力很強(qiáng),對生物的毀壞力很大。由此看來,激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(由于它的作用范圍很小,普通只要一個(gè)點(diǎn)),短時(shí)間里匯集起大量的能量,用做武器也就能夠了解了。
激光的其他特性
激光有很多特性:首先,激光是單色的,或者說是單頻的。有一些激光器能夠同時(shí)產(chǎn)生不同頻率的激光,但是這些激光是相互隔離的,運(yùn)用時(shí)也是分開的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其一切的光波都是同步的,整束光就仿佛一個(gè)“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是說它要走很長的一段間隔才會呈現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象?!〖す猓↙ASER)是上世紀(jì)60年代創(chuàng)造的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。激光器有很多種,尺寸大至幾個(gè)足球場,小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦-氖激光器和氬激光器;固體激光器有紅寶石激光器;半導(dǎo)體激光器有激光二極管,像CD機(jī)、DVD機(jī)和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有本人共同的產(chǎn)生激光的辦法。
(一)定向發(fā)光
普通光源是向五湖四海發(fā)光。要讓發(fā)射的光朝一個(gè)方向傳播,需求給光源裝上一定的聚光安裝,如汽車的車前燈和探照燈都是裝置有聚光作用的反光鏡,使輻射光聚集起來向一個(gè)方向射出。激光器發(fā)射的激光,天生就是朝一個(gè)方向射出,光束的發(fā)散度極小,大約只要0.001弧度,接近平行。1962年,人類第一次運(yùn)用激光映照月球,地球離月球的間隔約38萬公里,但激光在月球外表的光斑不到兩公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照燈光柱射向月球,依照其光斑直徑將掩蓋整個(gè)月球。
(二)亮度極高
在激光創(chuàng)造前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石激光器的激光亮度,能超越氙燈的幾百億倍。由于激光的亮度極高,所以可以照亮遠(yuǎn)間隔的物體。紅寶石激光器發(fā)射的光束在月球上產(chǎn)生的照度約為0.02勒克斯(光照度的單位),顏色鮮紅,激光光斑明顯可見。若用功率最強(qiáng)的探照燈映照月球,產(chǎn)生的照度只要約一萬億分之一勒克斯,人眼基本無法發(fā)覺。激光亮度極高的主要緣由是定向發(fā)光。大量光子集中在一個(gè)極小的空間范圍內(nèi)射出,能量密度自然極高?!〖す獾牧炼扰c陽光之間的比值是百萬級的,而且它是人類發(fā)明的。 激光的顏色 激光的顏色取決于激光的波長,而波長取決于發(fā)出激光的活性物質(zhì),即被刺激后能產(chǎn)生激光的那種資料。刺激紅寶石就能產(chǎn)生深玫瑰色的激光束,它應(yīng)用于醫(yī)學(xué)范疇,比方用于皮膚病的治療和外科手術(shù)。公認(rèn)最貴重的氣體之一的氬氣可以產(chǎn)生藍(lán)綠色的激光束,它有諸多用處,如激光印刷術(shù),在顯微眼科手術(shù)中也是不可短少的。半導(dǎo)體產(chǎn)生的激光能發(fā)出紅外光,因而我們的眼睛看不見,但它的能量恰恰能"解讀"激光唱片,并能用于光纖通訊?!〖す鈩e離技術(shù) 激光別離技術(shù)主要指激光切割技術(shù)和激光打孔技術(shù)。激光別離技術(shù)是將能量聚焦到微小的空間,可取得105~1015W/cm2極高的輻照功率密度,應(yīng)用這一高密度的能量停止非接觸、高速度、高精度的加工辦法。在如此高的光功率密度映照下,簡直能夠?qū)θ魏钨Y料完成激光切割和打孔。激光切割技術(shù)是一種擺脫傳統(tǒng)的機(jī)械切割、熱處置切割之類的全新切割法,具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更靈敏的切割辦法和更高的消費(fèi)效率等特性。激光打孔辦法作為在固體資料上加工孔辦法之一,已成為一項(xiàng)具有特定應(yīng)用的加工技術(shù),主要運(yùn)用在航空、航天與微電子行業(yè)中。
(三)顏色極純
光的顏色由光的波長(或頻率)決議。一定的波長對應(yīng)一定的顏色。太陽光的波長散布范圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應(yīng)的顏色從紅色到紫色共7種顏色,所以太陽光談不上單色性。發(fā)射單種顏色光的光源稱為單色光源,它發(fā)射的光波波長單一。比方氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源,只發(fā)射某一種顏色的光。單色光源的光波波長固然單一,但仍有一定的散布范圍。如氖燈只發(fā)射紅光,單色性很好,被譽(yù)為單色性之冠,波長散布的范圍仍有0.00001納米,因而氖燈發(fā)出的紅光,若認(rèn)真識別仍包含有幾十種紅色。由此可見,光輻射的波長散布區(qū)間越窄,單色性越好?!〖す馄鬏敵龅墓?,波長散布范圍十分窄,因而顏色極純。以輸出紅光的氦氖激光器為例,其光的波長散布范圍能夠窄到2×10^-9納米,是氪燈發(fā)射的紅光波長散布范圍的萬分之二。由此可見,激光器的單色性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越任何一種單色光源。
(四)能量密度極大
光子的能量是用E=hv來計(jì)算的,其中h為普朗克常量,v為頻率。由此可知,頻率越高,能量越高。激光頻率范圍3.846*10^(14)Hz到7.89510(14)Hz.電磁波譜可大致分為:
(1)無線電波——波長從幾千米到0.3米左右,普通的電視和無線電播送的波段就是用這種波;
(2)微波——波長從0.3米到10^-3米,這些波多用在雷達(dá)或其它通訊系統(tǒng);
(3)紅外線——波長從10^-3米到7.8×10^-7米;
(4)可見光——這是人們所能感光的極狹窄的一個(gè)波段。波長從780—380nm。光是原子或分子內(nèi)的電子運(yùn)動狀態(tài)改動時(shí)所發(fā)出的電磁波。由于它是我們可以直接感受而發(fā)覺的電磁波極少的那一局部;
(5)紫外線——波長從3×10^-7米到6×10^-10米。這些波產(chǎn)生的緣由和光波相似,常常在放電時(shí)發(fā)出。由于它的能量和普通化學(xué)反響所牽涉的能量大小相當(dāng),因而紫外光的化學(xué)效應(yīng)最強(qiáng);
(6)倫琴射線——這局部電磁波譜,波長從2×10^-9米到6×10^-12米。倫琴射線(X射線)是電原子的內(nèi)層電子由一個(gè)能態(tài)跳至另一個(gè)能態(tài)時(shí)或電子在原子核電場內(nèi)減速時(shí)所發(fā)出的;
(7)伽馬射線——是波長從10^-10~10^-14米的電磁波。這種不可見的電磁波是從原子核內(nèi)發(fā)出來的,放射性物質(zhì)或原子核反響中常有這種輻射隨同著發(fā)出。γ射線的穿透力很強(qiáng),對生物的毀壞力很大。由此看來,激光能量并不算很大,但是它的能量密度很大(由于它的作用范圍很小,普通只要一個(gè)點(diǎn)),短時(shí)間里匯集起大量的能量,用做武器也就能夠了解了。
激光的其他特性
激光有很多特性:首先,激光是單色的,或者說是單頻的。有一些激光器能夠同時(shí)產(chǎn)生不同頻率的激光,但是這些激光是相互隔離的,運(yùn)用時(shí)也是分開的。其次,激光是相干光。相干光的特征是其一切的光波都是同步的,整束光就仿佛一個(gè)“波列”。再次,激光是高度集中的,也就是說它要走很長的一段間隔才會呈現(xiàn)分散或者收斂的現(xiàn)象?!〖す猓↙ASER)是上世紀(jì)60年代創(chuàng)造的一種光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母縮寫。激光器有很多種,尺寸大至幾個(gè)足球場,小至一粒稻谷或鹽粒。氣體激光器有氦-氖激光器和氬激光器;固體激光器有紅寶石激光器;半導(dǎo)體激光器有激光二極管,像CD機(jī)、DVD機(jī)和CD-ROM里的那些。每一種激光器都有本人共同的產(chǎn)生激光的辦法。
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