關(guān)注激光武器：一束光的夢想與現(xiàn)實(shí)
激光一經(jīng)產(chǎn)生，便立刻發(fā)出了絢麗的光芒，照進(jìn)了人類的生活。國防科技大學(xué)孫曉泉研究員為您講述——一束光的夢想與現(xiàn)實(shí) mipi]*ZfXE
“神奇之光”的神奇之處 &uv>'S#%
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激光是20世紀(jì)以來繼量子物理學(xué)、核能、計(jì)算機(jī)、半導(dǎo)體之后，人類的又一重大發(fā)明。因?yàn)樗窃邮芗ぽ椛浒l(fā)出的光，所以稱為“激光”。 (r.$%[,.<
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激光原本在自然界并不存在，它的誕生最早來自愛因斯坦在解釋黑體輻射定律時(shí)提出的假說，即光的吸收和發(fā)射可經(jīng)由受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射3種基本途徑。其中，受激輻射可使一個(gè)光子先后激發(fā)出很多個(gè)性質(zhì)相同的光子，頻率和步調(diào)整齊一致，從而出現(xiàn)一束弱光最終激發(fā)出強(qiáng)光的現(xiàn)象，即“受激輻射的光放大”。這就是愛因斯坦的“受激輻射”理論，他從理論上預(yù)言了原子發(fā)生受激輻射的可能性。因此，物理界將激光產(chǎn)生機(jī)理溯源于愛因斯坦的假說。這樣算來，激光至今已有了上百年歷史。 bMSD /L
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從1916年愛因斯坦提出“受激輻射”理論，到1960年人類獲得第一束激光、世界上第一臺激光器誕生，整整用了43年�？梢�，科學(xué)家為了獲得這束光是多么艱難而漫長。最難得到的往往都是最好的，激光更是這樣，它一經(jīng)問世，便被譽(yù)為“神奇之光”。那么，它有何神奇之處呢？ 7yo|ie@S
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定向發(fā)光，方向性好。普通光源是向四面八方發(fā)光，如果要讓其朝一個(gè)方向照射，必須給光源裝上一個(gè)聚光裝置，如探照燈。激光天生就是朝一個(gè)方向發(fā)光，發(fā)散角非常小，方向集中，接近平行。1962年，人類第一次使用激光照射月球，在相隔約38萬千米遠(yuǎn)的月球表面上，其光斑直徑不到兩公里。 hVQ7'@
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激光武器發(fā)射平臺，配圖來自網(wǎng)絡(luò)。 (3 )C_Z
亮度極高，能量密度大。普通光源中，太陽的亮度最高，而激光與太陽光相比，亮度要高百億倍，是目前最亮的光。激光器發(fā)射大量光子，短時(shí)間里聚集巨大能量，聚焦一點(diǎn)可產(chǎn)生百萬甚至上千萬攝氏度的高溫。 pA* D/P-
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相位一致，相干性好。相干性是所有波的共性，激光的所有光子都相同且步調(diào)一致，其橫截面上各點(diǎn)間有固定的相位關(guān)系，具有很好的空間相干性，成為最好的相干光源，而普通光的光波并不同步，屬于非相干光。 jXc5fXO
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顏色極純，單色性好。普通光源發(fā)射的光子，波長（或頻率）各不相同，不同波長對應(yīng)有不同顏色。而激光不僅波長（或頻率）基本一致，且譜線寬度很窄，因此，它是一種顏色極純的單色光。 }T?i%l
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生活中無處不見的應(yīng)用 ?q+8 /2
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自從人類發(fā)現(xiàn)了激光，特別是激光器的誕生，它便以其無與倫比的優(yōu)越性在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。從1961年首次在外科手術(shù)應(yīng)用激光殺滅視網(wǎng)膜腫瘤，到今天激光焊接、激光測距、激光雕刻、激光通信、激光醫(yī)療等，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、信息處理、醫(yī)療衛(wèi)生、文化教育、影視藝術(shù)以及科學(xué)研究等諸多領(lǐng)域，帶來了一系列令人難以置信又不得不信的變革性突破。
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