激光的概念

2021-03-09

        激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之后,人類的又一重大發眀,被稱為“最快的刀”、 “最準的尺”、“最亮的光”和“奇異的激光”。它的亮度約為太陽光的100億倍。

        激光的原理早在 1916 年已被著名的美國物理學家愛因斯坦發現,但直到 1960 年激光才被首次成功制造。激光是在有理論準備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發展,激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致整個一門新興產業的出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成果,從而促進了生產力的發展。

        激光的理論基礎起源于大物理學家‘愛因斯坦’,1916年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論‘光與物質相互作用’。這一理論是說在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發,會從高能級跳到(躍遷)到低能級上,這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做“受激輻射的光放大”,簡稱激光。

        1958年,美國科學家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發現了一種神奇的現象:當他們將氖光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體上時,晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象,他們提出了"激光原理",即物質在受到與其分子固有振蕩頻率相同的能量激發時,都會產生這種不發散的強光--激光。他們為此發表了重要論文,并獲得1964年的諾貝爾物理學獎。


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