鐳射與普通光的顯著區別鐳射和普通光到底有什麼顯著區別?怎麼會有如此巨大的作用呢?其實,鐳射的特別之處就是它的輻射從根本上區別於以往的任何一種普通光源所發生的光輻射,從而使鐳射本身具有一種巨大的應用潛力。在我們日常生活、生產活動和科學實踐中,都離不開光和發光的光源。比如沒有光,綠色植物就不能進行光合作用,農作物就不會生長,我們就不能吃到糧食和蔬菜。當然,光源也有很多種,如太陽就是我們經常看到的自然光源,還有白熾燈、日光燈、霓虹燈等人造光源,所有的這些人造光源和自然光源所發出的光都有一些共同的弱點:一是隻能發揮一定範圍的照明作用;二是定向性差,也就是說普通光源所發生的光不能集中在一個特定的方向上,發射到很遠的距離以外;三是單色性差,即是顏色純度不高,一般的光源發出的光都是由幾種顏色組成的,像太Sunny就是由紅、橙,黃、綠、青、藍、紫等7種顏色混合而成,而且其中的紅光、藍光也都不是單純的紅光、藍光。所以,用普通光進行精密光學儀器測量時,測量的精度和有效範圍都會受到極大的限制。鐳射和普通光完全不同,它具有定向發光、亮度極高、顏色極純、閃光時間極短等特性。定向發光。普通光都是向四面八方散開的,因而照射的距離和照明的效果都是很有限的。如果讓它朝一個方向傳播,需要給光源裝一個聚光裝置,如探照燈、劇場裡的聚光燈、汽車燈、手電筒等。但即使照射效果最好的探照燈,如果你仔細觀察也不難發現,它的光源是喇叭形的,光束是擴散的,照射時,開始不到一米的光束,不出幾公里就擴大成幾十米巨大的而且是非常微弱的光斑了。最好的探照燈發散度只有1度左右。鐳射器不需要加燈罩之類的聚光裝置,它天生就只朝一個方向發射光,光束髮散度極小,大約只有0.057度。舉例來說吧,月球離我們地球的距離是38.4萬公里,如果用直徑1米的激光向月球照射,那麼在月球表面形成的光斑不會超過2公里,因而可以對月球進行精確測距。假如用方向性最好的探照燈照射月球,其光斑直徑至少要有幾百公里(實際上探照燈的光是不可能到達月球的)。亮度極高。絕大多數的普通光源所發出的光都不如太陽的光亮,在太Sunny下,彩燈顯不出它的絢麗多姿,迷人的焰火也會黯然失色,再也看不出它的魅力。那麼,也許就有人說太Sunny是世界上最亮的了,其實不然。太Sunny如和鐳射相比,簡直是不能同日而語。一支輸出功率僅為1毫瓦的氦氖鐳射器的亮度就比太陽高100倍,而大功率的鐳射器輸出的鐳射亮度,要比太陽高上百億到千億倍,迄今為止,只有氫彈爆炸瞬間的強烈閃光才能勉強與鐳射相比。這你能想象得出嗎?顏色極純。白光是由紅,橙、黃、綠、青、藍、紫7種不同顏色的光組成的。通常所說的紅光、藍光也是由幾種相近顏色的光組成的,如紅光就包含了0.63~0.73微米範圍內各種波長的光。鐳射器所發出的鐳射,單色程度非常純,它比普通光源的單色程度要高出幾萬倍到幾十萬倍。閃光時間極短。在生產和科研中,常常需要閃光時間(鐳射技術中稱為光脈衝寬度)很短的光源,利用它可以幫助我們瞭解變化非常迅速的過程。比如光合作用過程,時間間隔往往只有幾皮秒(1皮秒=10)量級,而過程的每一步就更短了。化學過程中也有類似的情況,從反應開始到結束,中間每一步時間間隔非常短暫。有閃光時間短的光源便可以利用光譜技術深入瞭解瞬間變化過程的每一步,以便更好地控制過程的進行方向,提高生產率。普通光源的閃光時間縮短有限,照相機用的閃光燈的閃光時間是千分之一秒左右,而脈衝鐳射的閃光時間很短,現可以達到6飛秒(1飛秒=10秒)。此外,鐳射還具有輸出的波長穩定、相干性好等特點,如利用鐳射輸出波穩定特性做的鐳射時鐘,計時準確度可以達到10秒,也就是說經歷1000萬年才差1秒。鐳射由於在時間上、空間上和波長(頻率)上的高度集中,成為目前世界上最亮、光束最直、顏色最純、相干性最好、控制時間最短的光源。這些特性都為鐳射的應用開闢了廣闊的前景。
鐳射與普通光的顯著區別鐳射和普通光到底有什麼顯著區別?怎麼會有如此巨大的作用呢?其實,鐳射的特別之處就是它的輻射從根本上區別於以往的任何一種普通光源所發生的光輻射,從而使鐳射本身具有一種巨大的應用潛力。在我們日常生活、生產活動和科學實踐中,都離不開光和發光的光源。比如沒有光,綠色植物就不能進行光合作用,農作物就不會生長,我們就不能吃到糧食和蔬菜。當然,光源也有很多種,如太陽就是我們經常看到的自然光源,還有白熾燈、日光燈、霓虹燈等人造光源,所有的這些人造光源和自然光源所發出的光都有一些共同的弱點:一是隻能發揮一定範圍的照明作用;二是定向性差,也就是說普通光源所發生的光不能集中在一個特定的方向上,發射到很遠的距離以外;三是單色性差,即是顏色純度不高,一般的光源發出的光都是由幾種顏色組成的,像太Sunny就是由紅、橙,黃、綠、青、藍、紫等7種顏色混合而成,而且其中的紅光、藍光也都不是單純的紅光、藍光。所以,用普通光進行精密光學儀器測量時,測量的精度和有效範圍都會受到極大的限制。鐳射和普通光完全不同,它具有定向發光、亮度極高、顏色極純、閃光時間極短等特性。定向發光。普通光都是向四面八方散開的,因而照射的距離和照明的效果都是很有限的。如果讓它朝一個方向傳播,需要給光源裝一個聚光裝置,如探照燈、劇場裡的聚光燈、汽車燈、手電筒等。但即使照射效果最好的探照燈,如果你仔細觀察也不難發現,它的光源是喇叭形的,光束是擴散的,照射時,開始不到一米的光束,不出幾公里就擴大成幾十米巨大的而且是非常微弱的光斑了。最好的探照燈發散度只有1度左右。鐳射器不需要加燈罩之類的聚光裝置,它天生就只朝一個方向發射光,光束髮散度極小,大約只有0.057度。舉例來說吧,月球離我們地球的距離是38.4萬公里,如果用直徑1米的激光向月球照射,那麼在月球表面形成的光斑不會超過2公里,因而可以對月球進行精確測距。假如用方向性最好的探照燈照射月球,其光斑直徑至少要有幾百公里(實際上探照燈的光是不可能到達月球的)。亮度極高。絕大多數的普通光源所發出的光都不如太陽的光亮,在太Sunny下,彩燈顯不出它的絢麗多姿,迷人的焰火也會黯然失色,再也看不出它的魅力。那麼,也許就有人說太Sunny是世界上最亮的了,其實不然。太Sunny如和鐳射相比,簡直是不能同日而語。一支輸出功率僅為1毫瓦的氦氖鐳射器的亮度就比太陽高100倍,而大功率的鐳射器輸出的鐳射亮度,要比太陽高上百億到千億倍,迄今為止,只有氫彈爆炸瞬間的強烈閃光才能勉強與鐳射相比。這你能想象得出嗎?顏色極純。白光是由紅,橙、黃、綠、青、藍、紫7種不同顏色的光組成的。通常所說的紅光、藍光也是由幾種相近顏色的光組成的,如紅光就包含了0.63~0.73微米範圍內各種波長的光。鐳射器所發出的鐳射,單色程度非常純,它比普通光源的單色程度要高出幾萬倍到幾十萬倍。閃光時間極短。在生產和科研中,常常需要閃光時間(鐳射技術中稱為光脈衝寬度)很短的光源,利用它可以幫助我們瞭解變化非常迅速的過程。比如光合作用過程,時間間隔往往只有幾皮秒(1皮秒=10)量級,而過程的每一步就更短了。化學過程中也有類似的情況,從反應開始到結束,中間每一步時間間隔非常短暫。有閃光時間短的光源便可以利用光譜技術深入瞭解瞬間變化過程的每一步,以便更好地控制過程的進行方向,提高生產率。普通光源的閃光時間縮短有限,照相機用的閃光燈的閃光時間是千分之一秒左右,而脈衝鐳射的閃光時間很短,現可以達到6飛秒(1飛秒=10秒)。此外,鐳射還具有輸出的波長穩定、相干性好等特點,如利用鐳射輸出波穩定特性做的鐳射時鐘,計時準確度可以達到10秒,也就是說經歷1000萬年才差1秒。鐳射由於在時間上、空間上和波長(頻率)上的高度集中,成為目前世界上最亮、光束最直、顏色最純、相干性最好、控制時間最短的光源。這些特性都為鐳射的應用開闢了廣闊的前景。