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第一節 時代奇葩綻開了(1/3)

作者:李殿奎字數:6552更新時間:2019-09-22 12:01:21

    “山重水複疑無路,柳暗花明又一村。”在科學技術發展的道路上,常常有這種情況。似乎已無計可施,突然,一種新技術或一種新材料出現了,打開了新的通道,甚至創造出驚人的奇跡來……

    1960年,美國科學家T。H。梅曼采用一根紅寶石杆作為工作元件,演示了第一台激光器,從此人們掌握了製造和使用激光器的方法。

    第一台激光器的誕生,標誌著人類對光的認識和利用進入了一個新階段,揭開了光學發展曆史的新的一頁。光學是物理學中最古老的一門基礎學科,特別是經過300來年的發展,似乎已經達到了頂峰,然而,激光的出現,使光學“柳暗花明又一村”,一度沉寂的光學煥發了青春活力,以空前的規模和速度向前發展,成為現代物理學和現代科學技術領域中的一塊最活躍的前沿陣地。

    激光,時代的奇葩,年方25歲,風華正茂,是現代科學技術舞台上的一顆明星。它有力地推動著物理學、化學、生物學等基礎科學及一係列應用技術的突破性進展。激光技術被人們公認為是繼量子物理學、無線電技術、原子能技術、半導體技術、電子計算機技術之後的又一重大科學技術新成就。

    激光的生命力如此強大,激光輻射與普通光輻射又有著根本的區別,因而具有巨大潛力和光明的前途。

    在本書的開頭,我們講過:在日常生活、生產活動和科學實驗中都離不開光,少不了光源。光源分為天然光源和人造光源兩類。太陽,是我們的天然光源,白熾燈、日光燈和霓虹燈等是常見的人造光源。然而,這些天然光源和人造光源所發出的光輻射有一些共同的缺點:一是亮度較低,隻能用於一定範圍內的照明;二是定向性差,普通光源發出的光是向四麵八方發射的,即使采取聚光技術也不能集中於一特定方向,因而不能發射到很遠的地方去;三是單色性差,也就是說顏色不純。普通光源發出的光都是由好幾種顏色的光混合在一起的,例如太陽光就是由紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色光混合組成的,而且即使是其中分離出來的“單色光”紅光或綠光,也並不單純,也就是說,紅光並非單純為某一種紅光,綠光也非單純為某一種綠光。因此,普通光輻射的應用受到了很大限製。

    激光跟普通光完全不同。它的特點是四好:方向性好,單色性好,相幹性好,亮度好。

    激光的第一個特點——方向性好。就是說它具有很高的定向性。太陽、電燈等一般的光源,它們發出的光均勻地射向四方,即使采用光學技術如凹麵反射鏡或聚光鏡之類的光學器件,將光束加以會聚集中,也仍具有一定的散開角度,平行度很不高,例如定向性比較好的探照燈,它的照射距離隻有幾公裏遠,1米直徑的光束照射到幾公裏遠處,其直徑竟擴大到幾十米,因而光大大減弱,被照麵上的光斑大而暗淡。但激光卻不是這樣,激光束從激光器裏一出來,就向一個確定的方向發射過去,光束發散角很小,隻有幾分,甚至可以小到1秒,比目前掌握的各種各樣電磁波的發散角度都小,一句話,激光束幾乎是一束平行光束。因此,激光器發射的激光束的定向性,要比探照燈的定向性高幾千倍。例如,一台氦氖激光器發出的激光平行光束,照射到20公裏遠處,光束的直徑隻擴大10厘米。如果探照燈的平行光束能夠照射到38萬公裏之外的月球上去,它的光束直徑就要擴大到幾千公裏的範圍。而激光束發射到月球上去,光束在月球表麵上投下的光斑直徑還不到2公裏。 本章尚未完結,請點擊下一頁繼續閱讀---->>>

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