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激光的发现及应用

发布时间:2017-07-14 浏览:70

       激光这一现象最早的观察起源于1893年,法国波尔多一所中学任教的物理教师卢什发现了一个有趣的现象:两面靠近和平行镜子之间反射的黄钠光线,其形态会随着两面镜子之间距离的变化而发生变化。但是由于缺乏相应的理论基础,卢什并不能对该现象做出进一步研究,也不能解释光线产生变化的原因,而他发现发生了变化的黄钠光线,准确的说也还不是我们现在所说的“激光”。  而从理论层面上证实激光的存在则是在1917年,爱因斯坦提出“光与物质相互作用”理论。理论阐述了在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。  1953年12月,美国物理学家查尔斯·哈德·汤斯和他的学生阿瑟·肖洛制成了一个装置,利用分子的的振动原理产生了受到激发的微波束。这个过程被称为“受激辐射的微波放大”。 按其英文的首字母缩写为M.A.S.E.R,并由之造出了单词“maser”(脉泽),然而直至此时人们都还没有发现真正的激光(laser)。而激光第一次出现在人们面前是在1958年,肖洛和汤斯将氖光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子发出了鲜艳的、始终汇聚在一起的强光。根据这一现象,他们提出了"激光原理",即物质在受到与其分子固有振荡频率相同的能量激发时,都会产生这种不发散的强光——激光。他们为此发表了重要论文,并获得1964年的诺贝尔物理学奖。 
      1960年7月7日,西奥多·梅曼宣布世界上第一台激光器诞生。梅曼的方案是利用一个高强闪光灯管来激发红宝石。由于红宝石其实在物理上只是一种掺有铬原子的刚玉,所以当红宝石受到刺激时,就会发出一种红光。在一块镀上反光镜的红宝石表面钻一个孔,使红光可以从这个孔溢出,从而产生一条相当集中的纤细红色光柱,当它射向某一点时,可使其达到比太阳表面还高的温度。  1961年,世界第一台医用激光机——红宝石视网膜凝固机在美国问世,美国医师Campbell、Koester等对剥离的视网膜进行焊接;Sonlon、Zeret、Eichler等人首批发表了“激光的生理作用”、“光脉冲引起眼的损伤”、“相干光源产生的光凝固”以及“激光在生物医学的应用的生理学基础”等论文。1962年,欧洲的Bessis小组报道了他们用红宝石激光照射细胞器的研究成果。1963年,苏联也开始发表激光生物效应方面的文章。1966年,渥美和彦等发表了日本第一批激光医学论文。1969年:激光用于遥感勘测,激光被射向阿波罗11号放在月球表面的反射器,测得的地月距离误差在几米范围内。1971年:激光进入艺术世界,用于舞台光影效果,以及激光全息摄像。英国籍匈牙利裔物理学家Dennis Gabor凭借对全息摄像的研究获得诺贝尔奖。而后至今的时间里,随着科技的发展、时代的进步,激光已经从一个遥不可及的高科技产品慢慢步入人们的生活当中。激光的应用非常广泛,如用于科技,医学,工业,通信等领域。具体来说,如光纤通信、激光光谱、激光切割、激光焊接、激光裁床、激光打标、激光绣花、激光测距,激光雷达、激光武器、激光唱片、镭射美容、镭射扫锚等等都是当今常见的技术。
上一个:激光焊接机常见故障解析 

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