激光的特點
發布時間：2018-05-30
激光的特點
與一般光相比，激光具有四個特點：
（1）亮度高
由于激光的發射能力強和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高億萬倍，比太陽表面的亮度高幾百億倍。亮度是衡量一個光源質量的重要指標，若將中等強度的激光束經過會聚，可在焦點出產生幾千到幾萬度的高溫。
（2）方向性好
激光發射后發散角非常小，激光射出20公里，光斑直徑只有20——30厘米，激光射到38萬公里的月球上，其光斑直徑還不到2公里。
（3）單色性好
光的顏色由光的不同波長決定，不同的顏色，是不同波長的光作用于人的視覺的不同而反映出來。激光的波長基本一致，譜線寬度很窄，顏色很純，單色性很好。由于這個特性，激光在通信技術中應用很廣。
（4）相干性好
相干性是所有波的共性，但由于各種光波的品質不同，導致它們的相干性也有高低之分。普通光是自發輻射光，不會產生干涉現象。激光不同于普通光源，它是受激輻射光，具有極強的相干性，所以稱為相干光。
激光原理：
光與物質的相互作用，實質上是組成物質的微觀粒子吸收或輻射光子，同時改變自身運動狀況的表現。
激光原理：
光與物質的相互作用，實質上是組成物質的微觀粒子吸收或輻射光子，同時改變自身運動狀況的表現。
微觀粒子都具有特定的一套能級（通常這些能級是分立的）。任一時刻粒子只能處在與某一能級相對應的狀態（或者簡單地表述為處在某一個能級上）。與光子相互作用時，粒子從一個能級躍遷到另一個能級，并相應地吸收或輻射光子。光子的能量值為此兩能級的能量差△E，頻率為ν=△E/h（h為普朗克常量）。
1.受激吸收（簡稱吸收）
處于較低能級的粒子在受到外界的激發（即與其他的粒子發生了有能量交換的相互作用，如與光子發生非彈
性碰撞），吸收了能量時，躍遷到與此能量相對應的較高能級。這種躍遷稱為受激吸收。
2.自發輻射
粒子受到激發而進入的激發態，不是粒子的穩定狀態，如存在著可以接納粒子的較低能級，即使沒有外界作用，粒子也有一定的概率，自發地從高能級激發態（E2）向低能級基態（E1）躍遷，同時輻射出能量為（E2-E1）的光子，光子頻率 ν=（E2-E1）/h。這種輻射過程稱為自發輻射。眾多原子以自發輻射發出的光，不具有相位、偏振態、傳播方向上的一致，是物理上所說的非相干光。
3.受激輻射、激光
1917年愛因斯坦從理論上指出：除自發輻射外，處于高能級E2上的粒子還可以另一方式躍遷到較低能級。他指出當頻率為 ν=（E2-E1）/h的光子入射時，也會引發粒子以一定的概率，迅速地從能級E2躍遷到能級E1，同時輻射一個與外來光子頻率、相位、偏振態以及傳播方向都相同的光子，這個過程稱為受激輻射。
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