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最新消息| 你相信激光嗎?——科普文章 | 2024-09-04 |
| 文章来源：由「百度新聞」平台非商業用途取用"http://www.baidu.com/link?url=4HqTq0yCZp86nuFCXLE30Yo_Oas01hFN7tD0mnaSUgv4hYVPpNUEk8Y0gdkyl4ZykZOdTm3xPj0F6smK-MHjyP9m1xNKq8ksewqY0D3CDn3" #百科知識#nn你可能每天都在使用激光，但你知道激光是什麼嗎？激光是一種特殊的光，它具有方向性好、亮度高、單色性好和相干性好等特性，使得它在各個領域都有廣泛的應用。本文將為你介紹激光的產生原理、特殊性質和應用領域，讓你對這種神奇的光有一個更深入的了解。nn01n激光的產生原理nn激光是利用物質的受激輻射而產生的一種特殊的光。什麼是受激輻射呢？要回答這個問題，我們需要先了解一下原子的結構。nn原子是物質的基本組成單位，它由原子核和電子組成。原子核由質子和中子組成，帶有正電荷，占據了原子的絕大部分質量。電子是帶有負電荷的微小粒子，圍繞著原子核旋轉，占據了原子的絕大部分空間。電子在不同的距離上旋轉，對應著不同的能量狀態，稱為能級。能級越高，電子離原子核越遠，能量越大。nn電子可以在不同能級之間躍遷，但需要吸收或釋放一定量的能量。當電子從高能級躍遷到低能級時，會釋放出多余的能量，以光子的形式輻射出來。這種輻射稱為自發輻射，是一種隨機、無規律、不相干的過程。自發輻射產生的光波長和頻率各不相同，方向也散亂。nn如果在自發輻射時，有一個與之頻率相同、方向相同、相位相同的外來光子與之碰撞，會使得電子更容易從高能級躍遷到低能級，并且同時釋放出一個與外來光子完全一致的光子。這種輻射稱為受激輻射，是一種有規律、有序、相干的過程。受激輻射產生的光波長和頻率都相同，方向也平行。nn受激輻射就是激光產生的基本機理。通過受激輻射，一個外來光子變成了兩個相同的光子，實現了光的放大。如果讓這些放大后的光反復在物質中傳播，并不斷受到受激輻射作用，就可以得到強度越來越大、質量越來越好的激光。nn為了產生激光，我們需要滿足三個條件：nnn粒子數反轉：即讓高能級上的電子數目多于低能級上的電子數目。這樣才能保證受激輻射多于自發輻射，實現光放大。nn諧振腔反饋：即在物質兩端設置兩個反射鏡，形成一個諧振腔。其中一個反射鏡是全反鏡，可以將所有入射光反射回去；另一個反射鏡是半透鏡，可以將部分入射光反射回去，部分入射光透射出去。這樣可以讓光在諧振腔內反復傳播，不斷受到受激輻射作用，同時也可以讓部分光從半透鏡輸出，形成激光束。nn閾值條件：即讓光放大的增益大于光傳播的損耗。這樣才能保證光的強度不斷增加，達到穩定的輸出。nn激光器就是利用這三個條件來產生激光的裝置。激光器一般由三個部分組成：nnn激活介質：即能產生受激輻射 關鍵字標籤：雷射除毛費用 |
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