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激光的诞生:20世纪最重要的发明

时间:2023-12-06 百科知识 版权反馈
【摘要】:激光的诞生激光是20世纪以来,人类引以为豪的又一重大发明。同年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光发生器诞生。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、二氧化碳激光器等。高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5到10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。激光通信激光被视为卫星通信的最佳载体。

激光的诞生:20世纪最重要的发明

激光的诞生

激光是20世纪以来,人类引以为豪的又一重大发明。自从它诞生后,由于其有能量集中、高单色性、高方向性、高相关性等优点,很快在测距、制导、全息照相、视盘、武器制造等军事和经济领域迅速推广。

激光理论的完善

激光也是一种光波。光波流动的微粒说是由牛顿提出来的,后来,惠更斯发表了波动说。1917年,爱因斯坦在研究黑体辐射的过程中提出了受激辐射的理论,奠定了发现激光的理论基础。

1958年,美国科学家肖洛和汤斯发现,当内光灯泡所发射的光照在一种稀土晶体上时,晶体的分子会发出鲜艳的、始终汇聚在一起的强光。据此,他们提出了“激光原理”,这实际上是爱因斯坦的受激辐射理论的完善和具体化。

几十年后,美国的塞珀尔等人在实验中证实了粒子反转,观测到了受激辐射信号,从而印证了爱因斯坦的受激辐射理论。

世界上第一台激光器

1960年5月15日,美国加利福尼亚州休斯实验室的科学家梅曼宣布获得了波长为0.6943微米的激光,这是人类有史以来获得的第一束激光,梅曼因此也成为世界上第一个将激光引入实用领域的科学家。

同年7月7日,梅曼宣布世界上第一台激光发生器诞生。其原理是,利用一个高强闪光灯管来刺激在红宝石水晶里的铬原子,从而产生一条相当集中的红色纤细光柱。当它射向某一点时,可使该点达到比太阳表面还高的温度。

激光武器

激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定向能武器,它能直接毁伤目标或使之失效,具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能,在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用,但它的弱点是易受天气环境影响。(www.xing528.com)

根据作战用途的不同,激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。

武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成,目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、二氧化碳激光器等。

目前,美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。低能激光武器已经投入使用,主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器,以及攻击人眼和一些增强型观测设备。高能激光武器主要采用化学激光器,按照现有的水平,今后5到10年内可望在地面和空中平台上部署使用,用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。

激光通信

激光被视为卫星通信的最佳载体。跟其他的载体相比,激光的激光武器频率非常单纯,能量高度集中,波束非常细密,波长在微波到红外之间。如果利用激光特有的高强度、高相干性和高方向性进行星间链路通信,就能获得具有能量更大、波束更窄、增益更高、速度更快、抗干扰性更强和保密性更好等一系列优势的激光,进行信号传导。

如果在外层空间用激光通信,可以避免大气的干扰。在理想的情况下,激光载体话路带宽如为4千赫,就能容纳100亿条话路;彩色电视机带宽如为10兆赫,就可同时传送1000万套节目而互不干扰。

激光美容

激光能产生高能量、聚焦精确的单色光,具有一定的穿透力,作用于人体组织时能在局部产生高热量。

各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着,如雀斑老年斑、毛细血管扩张等,还能去除纹身、洗眼线等。而近年来一些新型的激光仪,如高能超脉冲二氧化碳激光仪等,在磨皮换肤、治疗打鼾、美白牙齿等方面取得了可喜的疗效,开辟了更为广阔的美容领域。

激光美容的技术主要包括激光切割和激光换肤两种。与传统切割相比,激光切割的最大优点是切口出血少,手术视野清晰,且无需住院。而一些由于出血多而无法进行的内窥镜手术,则可由激光切割代替完成。激光换肤利用了激光磨削技术,其原理是通过改变激光器的聚焦特性,利用激光点变成一个光斑,再利用图形发生器将光斑按照一定的图形进行扫描,使激光斑在瞬间产生的高热将扫描范围内的目标组织去除。

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