激光是如何产生的?激光有何特性?

Question

如题所述

Answer 1

1. 激光的产生理论基础源于物理学家爱因斯坦在1917年提出的“光与物质的相互作用”新技术理论。
2. 激光是20世纪人类继核能、计算机和半导体之后的又一重要发明，被誉为“最快的刀”、“最精确的尺”和“最亮的光”。
3. 激光的名称来源于其本质——受激辐射的光，当电子在原子中吸收能量跃迁至高能级后，再回落到低能级时，会以光子的形式释放出能量，且这种能量释放是未被阻挡的。
4. 激光的基本特性包括：
- 定向发光：与普通光源不同，激光发射出的光能向一个方向传播，需要通过聚光装置来实现。例如，汽车前灯和探照灯都配备了反射镜来集中光线。
- 非常明亮：激光的亮度远超发明之前的人造光源，如高压脉冲氙灯，红宝石激光器的亮度可以超过氙灯几十亿倍，因此能够照亮远处的物体。
- 极纯色光：激光的颜色由其波长决定，特定的波长对应特定的颜色。太阳发出的可见光波长范围为0.76微米至0.4微米，因此不是单色的。
- 巨大的能量：激光光子的能量由E=hv计算得出，其中h为普朗克常数，v为频率，因此频率越高，能量越高。
- 对组织的生物学效应：激光具有热、光化学、压力、电磁和生物效应等多方面的生物学影响。