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  • 1 # 黃驃馬主人

    人們看到手電筒照出的光柱是因為兩個原因。其一,手電筒照出的光在可見光範圍內。以前的手電筒是鎢絲在高溫狀態發出的光,是一種多光譜混合光。現在用LED燈也是採用白光作為手電筒光源,也是一種多光譜混合光。只有在可見光光譜範圍內,才有可能被人眼看到光柱。其二,我們看到的光柱是光線照在空氣中的塵埃粒子上散射的光線,如果沒有塵埃粒子散射我們也不能從一旁看到光柱,除非光線對著眼睛。

    鐳射一般都是單色光,有的在可見光範圍內,例如氦氖鐳射就是紅色、氬鐳射有的是綠色。有的鐳射不在可見光範圍內,例如二氧化碳鐳射就是紅外光,肉眼看不見。在可見光範圍內的鐳射可以看到光柱,只不過鐳射光柱一般都比較細,像一條線。鐳射的光柱也是由塵埃粒子散射造成的。

  • 2 # 以蘇

    手電筒的光為多色光波長多樣,光與空氣中的塵埃以及水汽接觸產生的反射,由於波長不一樣的光產生的反射效果也不是單一的,所以站在側面也可以看到光。

    鐳射分為可見光了不可見光,舞臺使用的燈光以及常見的鐳射筆,都是可見光。不可見光常用在工業領域,例如鐳射切割、鐳射焊接以及鐳射手術等為不可見光。

    您所說的鐳射為可見鐳射,兩側看不到是因為他的光斑小且為單色光,空氣中的煙塵水霧等雜質對其反射不明顯,如果你從鐳射的發射位置看的話就可以看得到他的光線了。

  • 3 # 小宇堂

    題主的認識是誤解,是觀察不仔細造成的。當然也不得不說我們日常觀察的條件有限。

    光束能夠被觀察到是由於光透過的路徑,例如空氣中存在著雜質導致光被反射或散射新城了體積光的效應。不管是什麼光,包括鐳射,只要在不完全透明的物質中傳播, 就可以從側面看到“體積光”效應的,也就是說看到光所經過的空間的體積。

    光和鐳射的快速科普

    光是人眼可見的電磁波的一種形式,因此通常稱為可見光。可見光區域位於電磁光譜的紅外和紫外線區域之間。可見光的波長在380nm至740nm之間。

    在經典物理學中,光被認為是透過真空以每秒299792458米的恆定速度傳播的橫波。它展現了經典波力學中解釋的橫向機械波的所有特性,例如干涉、衍射、極化。在現代電磁理論中,人們認為光既具有波性質又具有粒子性質。

    上圖:普通光和鐳射的差異

    除非受到邊界或其他介質的干擾,否則光線始終沿直線傳播,通常可以用射線來指示。即使光的傳播是筆直的,它也會分散在三維空間中。結果,光的強度降低。如果從普通光源(例如白熾燈泡)產生光,則該光可能具有多種顏色(當光透過稜鏡時可以看到這些顏色)。而且,光波的極性(偏振)是任意的。

    光在傳播過程中可以被各種材料吸收。一些分子吸收具有特定極性的光,然後讓其它極性的光透過。

    一些分子以特定的頻率吸收光,而讓其它頻率的光透過。

    所有這些因素共同複合起作用的,並且光的強度隨著距離的增加而急劇下降。所以因為各種原因普通的光在傳播的過程中很快就會減弱。

    但如果使用單色的光(單色光–單一頻率/波長的光)和固定極性,並且使發出的光都儘可能是平行的,就可以使吸收最小化,而且使光不會因為傳播距離而散開導致強度減弱。

    讓光透過使特定帶電材料可以滿足上述要求,即僅透過電子的一次躍遷發出的光可以是單色、平行且極性相同的光——這稱為受激輻射,是產生鐳射的基本原理。

    鐳射器透過受激輻射進行光放大,按所使用的材料和激發方法的不同,可以從鐳射器獲得不同的頻率和強度的鐳射。

    上圖:普通光合鐳射聚焦成像時的差異。

    鐳射和(普通/普通)光有什麼區別?

    •光線和鐳射都是電磁波。實際上,鐳射是光,其結構具有特定特徵。

    •在介質中傳播時,光波會散開並被大量吸收。鐳射被設計為具有最小的吸收和色散。

    •來自普通光源的光分散在3D空間中,因此,每條光線彼此成一定角度傳播,而鐳射的光線彼此平行地傳播。

    •普通光由多種顏色(頻率)組成,而鐳射是單色的。

    •普通光具有不同的極性,而鐳射具有平面偏振光。

    體積光是如何形成的

    體積光本來是一個繪畫術語,指的是在繪畫的時候表現光線的體積感的手法。從物理上講,實際上就是持續的光照因各種遮擋方式的不同所展現出來的光的傳播路徑在三維上的可觀察範圍,這個體積範圍類似一個三維立體。體積光的概念現在也被用於的3D渲染方面。

    上圖:體積光

    舉幾個例子:

    沒有遮擋的點光源的體積光是一個無限大的球形(全向的輻射)

    電筒的體積光大體應該一個錐形

    一組射燈的體積光則是多個錐形

    方形燈罩造成的體積光是方錐形

    當光傳播的介質當中的大量顆粒存在著對光的反射、散射和折射,使得光的傳播路徑發生了隨機偏移就會形成在各個角度視野上的體積光。

    上圖:光遇到粒子可能發生的各種傳播路徑的變化。

    當光在兩種物質分介面上改變傳播方向又返回原來物質中的現象,叫做光的反射。光的散射(scattering of light)是指光透過不均勻介質時一部分光偏離原方向傳播的現象。偏離原方向的光稱為散射光。散射光波長不發生改變的有丁鐸爾散射、分子散射;波長髮生改變的有拉曼散射、布里淵散射和康普頓散射等。

    上圖:氣體粒子的散射效應。

    光從一種介質斜射入另一種介質時,傳播方向發生改變,從而使光線在不同介質的交界處發生偏折,這種現象叫光的折射。

    空氣中導致折射的顆粒物除了空氣中漂浮的塵埃,還有水汽,而實際上空氣自身也能產生散射和反射(非常微弱)和散射(非常微弱)。但造成體積光的主要還是介質的散射造成。

    粒子能夠將光散射,無論鐳射還是普通光,這是一個日常事實,這是我們每個人每天都會觀察到的事情,天空是藍色的。這是由於大氣粒子對藍光的散射比紅光強造成的。這個道理和物體表面光潔度或無光澤是由表面中的顆粒所造成的一樣。

    鐳射散射的用途

    工業上甚至把光的散射用來探測介質中的懸浮顆粒的尺寸。透過測量光散射的角度、光散射的頻率和散射的強度,甚至可以以確定材料內顆粒的尺寸、電荷和分子量。

    上圖:鐳射用於測量懸浮顆粒物資料的原理

    利用不同大小的粒子具有獨特的光散射特徵的原理,可以透過精確測量在高角度範圍內以高靈敏度快速散射光,來確定粉末,乳液,噴霧劑和懸浮液的顆粒/液滴尺寸。

    我們可以觀察與鐳射成直角的奈米材料,並跟蹤粒子如何擴散(小粒子比大粒子移動得更快),並由此確定平移擴散係數和大小——這稱為奈米粒子跟蹤分析( NTA),或檢視散射光隨粒子透過時如何變化。如果變化很快,則可以確定存在細顆粒,而如果變化緩慢,則存在較大的顆粒。

    電泳光散射涉及使電場透過使粒子運動的液體。粒子上的電荷越大,它們移動得越快。我們使鐳射穿過粒子,然後將散射的光與未散射的同一鐳射的另一部分重組。由此產生的干涉圖樣可以非常精確地測量要測量的顆粒的移動速度。

    如果我們以各種角度測量光散射與(聚合物或生物聚合物的)濃度的函式關係,則可以確定材料的分子量及其結構資訊。

    總結

    鐳射和普通光一樣是可以看到體積光效應的,也就是說,從側面可以看得到。但是在真空中就不會存在這種現象。我們觀察到的都是在空氣中的情形。

  • 4 # 省略o

    其實你們觀察的都不仔細,什麼時候觀察最佳,那就是空氣溼度最大的時候觀察光,這時候光會顯然不一樣的光路,即使同一單色光,也存在能量高低差異

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