登陆注册
6000200000019

第19章 激光

激光是20世纪以来,继原子能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”,是它的英文名称laser的音译,是取自英文Light Atmplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。

激光的原理早在1916年已被著名的物理学家爱因斯坦发现,但是直到1958年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践迫切需要的背景下应运而生的,它一问世,就获得了异乎寻常的飞快发展,激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生,而且在科学技术领域内的应用前景更是不可限量。激光对自然科学领域的渗透和影响,促进了各个学科的发展,并促成许多新学科的形成。可以说,激光技术是现代科学技术中最为活跃的领域之一。

激光是迄今为止人类所见到的,包括自然界中的光源所发射的光中最亮的光。它的亮度为太阳光的50亿倍。普通的光源是向四面八方发光的,激光则朝一个方向射出,光束的发散度极小,几乎接近平行。把激光从地球射到距我们38万公里的月球上,也只是一个直径为几公里的光斑。而且由于激光的亮度很高,在地球上可以接收到从月球上反射回来的激光,用它测量地球和月球之间的距离,误差仅为几厘米。激光的能量并不算很大,但是由于它的作用范围很小,使得它的能量密度很大,短时间里可以聚集起大量的能量。

激光的特性和电子学、电脑以及和新的光学材料结合起来为激光在高科技许多方面的应用开辟了广阔的前景。激光技术已成为高技术的主要构成部分之一。

利用激光能量在时间和空间上的高度集中可以对各种材料进行打孔、焊接、切割等。与机械方法相比,激光加工速度快、质量好,大大提高了工作效率,而且与机械加工不同,激光加工可以做到清洁无污染。

激光切割是激光加工的一种重要形式。激光切割的切割线准确、细致,切割后边缘直、质量好。随着电子工业的飞速发展,在一块不大的半导体基片上要做成许多个集成电路,若想准确无误地将它们分割开来,激光正是最理想的划片工具。在加工工艺中,激光还有许多用处。例如金属材料经激光热处理后,可提高硬度、耐磨能力和抗蚀能力,效果比普通热处理好得多。

在信息工程中,激光广泛应用于激光通信、激光信息储存、激光打印、激光复印、激光印刷、激光电视、激光大屏幕立体显示、证券核实与识别、指纹检验与核实、激光图像处理等方面。激光光盘可以用作电脑的大容量存储系统。由于光盘存储器比较便宜、耐用、信息量大,因而在电脑应用上已经普及。激光通信的信道容量大、传送路数多,它至少可以容纳几十亿个通信线路或者同时播送近一千万套电视节目,这是过去任何一种通信工具都不能达到的。未来光通信将是现代化城市内和城市间通信的主要手段。

在医学领域激光技术也是大有可为。利用激光可以治疗近视眼、白内障等多种眼科疾病。激光治疗时间短、照射量小,因此病人无痛感也无须麻醉,而且安全可靠,痊愈期短。用激光治疗或与其他传统疗法配合使用,已能治疗或控制许多肿瘤和病症。在皮肤科,激光被用来治疗色素病、湿疹、皮炎等。在五官科,激光可用来切割扁桃体、耳鼻咽喉部血管瘤;用激光烧灼凝固治疗慢性鼻炎、鼻出血。激光还被用来辐射治疗急性扁桃体炎和进行消肿,促进组织再生,加速创伤愈合等。在牙科方面激光可以用来对牙齿施行钻孔与切割,缩短治疗时间并减轻病人痛苦。

外科中传统使用的器械是手术刀,近年来激光手术刀发展起来了。它是利用激光能量高度集中的特点,使组织汽化蒸发,从而达到分离切割的目的。用激光刀进行手术,操作方便,切口速度快,可烧灼伤口,从而阻止血液流失,对小血管有凝固封闭作用。所以在血管丰富的部位施行手术时,激光手术刀就显现出它的优越性。使用激光手术刀还有杀菌作用,能防止感染和阻止恶性细胞转移。

人们对光能的破坏作用早就有了认识。例如用透镜将太阳光聚集起来,就可以在焦点处获得高温,使一些物体燃烧、熔化。由于普通光源的亮度不高,所以要利用光能进行破坏作用只能在很近的距离内,范围也很小。激光器出现后,光武器的设想才有了实现的可能。激光可作为反导弹武器,就是在侦察到敌人发射导弹后用激光截击,使导弹在途中即被破坏,免除其威胁。反导弹所用激光以光速传播,比具有高速度的反弹道导弹还要快几万倍,敌方几乎没有时间来探测和跟踪,因而很难逃避。激光的远程应用包括破坏人造地球卫星的光学装置,使其光学稳定系统、侦察装置损坏或失去作用。激光又可用来做近程战术武器,打击目标包括几公里到几十公里内的坦克、飞机和近程导弹等,形式可以是空对空、空对地、地对地、地对空、舰对空等,在其有效射程内准确性高、破坏力大。

激光还有许多方面的应用。在农业上,用激光按一定剂量、一定时间照射在作物种子的特定部位上,可以实现激光育种。激光育种安全、简便,照射后,可加速种子的发芽,提高发芽率,促使成熟加快,提高产量。在生物学研究中,用激光刀切割细胞已成为现实。在环境保护中,激光已成为监控大气污染的有效工具。激光技术给人们带来了巨大的效益,它将是各国在新技术革命中竞相发展的一个重要领域。

同类推荐
  • 热土凝香

    热土凝香

    本书为中国热带农业科学院兴隆香料饮料研究所成立五十五年艰苦创业历程的写真,其创建、发展与新中国的发展历程几乎是同步的。
  • 科技万花筒

    科技万花筒

    《我最好奇的108个科学奥秘大发现:科技万花筒(彩图注音百科精华本)》内容简介:奇妙的科技拥有魔术般的神奇力量,让我们的世界充满了奇迹:没有生命的合金为什么会有“记忆”?汽车“不吃不喝”也能纵横天下?神奇的光纤如何传递信息?谁拥有看穿人体的“透视眼”?没有土壤,种子也能生长……科技就是如此充满魔力,上面发生的一切仅仅是个开始!旋转科技万花筒,还有更多奇迹即将上演。下一个出现的会是什么呢?
  • 科学家传奇

    科学家传奇

    《科学家传奇:科学家的最高荣誉》收集了世界上最负盛名的科学大奖,为读者讲述众多科学家获得巨奖背后的故事。一个个如雷贯耳的科学大奖,如同竞争激烈的竞技场,引来无数的科学巨人一展风采;一个个走上领奖台的科学巨匠,如同一颗颗璀璨的星星,闪耀在科学的天空中。在通往科学的道路上,满是荆棘与鲜花,留下的是他们的一个个动人又神奇的故事。期望读者从这些神奇的故事中,既能了解相关的学科知识,更能感受到科学家们献身科学的崇高精神,从中受到激励。得到人生的启迪。
  • 科学发现与传奇故事(新编科技知识全书)

    科学发现与传奇故事(新编科技知识全书)

    19世纪前,在欧洲对当时拥有大量牛羊的牧场主来说,非常害怕一种被称作“恶魔”的疾病。这种传染病如果在牲畜中流行起来,成千上万的牛羊就会在几天的时间里统统死光。昨天的富翁,今天就会变成穷光蛋。
  • 古堡:千年古堡的重现

    古堡:千年古堡的重现

    本书内容包括:普特奥利古城、非洲的神秘“鬼城”、被大火烧毁的波斯古城、历史悠久的库斯科古城、雅典卫城的非凡建筑、楼兰古城为何消失、失落的集宁古城、淹没在海底的法老城等。
热门推荐
  • 学校总务管理中常见法律问题研究

    学校总务管理中常见法律问题研究

    《学校总务管理中常见法律问题》从总体上把一个学校后勤可能面临的工作内容进行了分类梳理,为一个后勤管理者在自己的管理体系中搭建管理框架提供参考。从实务上以阐释管理原理、分析法律关系、解读实际案例的方法,从理论到实践,帮助后勤管理者掌握常见的法律纠纷的性质、学校与学生如何分担责任以及如何做好防范。本书以警示的方式对管理过程中容易发生的法律纠纷进行特别提示,对于管理者规避法律风险,将纠纷消灭于未然状态具有一定的提醒作用。本书在写作时坚决摒弃了理论研究用语晦涩难懂的弊病,无论是对管理理论的解读,还是对法律问题的分析,都用娓娓道来的方式,方便读者更快更准确地掌握相关知识。
  • 圣龙的传说

    圣龙的传说

    主要写了一位名叫紫翼的龙族皇子梦想成为传说中的圣龙,而因为自身的变异,使自己修炼比任何生物都要困难,不过在此至前,他却歪打正着的,发现了龙身上的八脉,而他却花了几个月的时间才贯通第一脉。百年一度的竟选圣龙骑士就开始了,而最后又是谁获胜,古老的学院又有怎样的高手与同伴,紫翼崛起,又会发生怎样的故事………
  • 奇门占卜预测学

    奇门占卜预测学

    一般人对于命运总是好奇的,每年总是问过好多先生,同时也花了不少钱。一有困难,就要找先生,同时还要打破沙锅问到底。鉴于此,我们通过借鉴古书的精华,融各家之长,采用各种奇书以及近代科学方法汇编了本书,本书应用方便,通俗易懂,意在为你的命运指点迷津,让你轻松驾驭自己的人生。
  • 因为爱情所以爱你

    因为爱情所以爱你

    四个女生从学生时代进入社会的变化还有期间的爱情和友情的故事
  • 老婆别跑

    老婆别跑

    他功成名就,需要一个听话的老婆,却机缘巧合挑上了不听话的她;她需要一个听话的老公迎接深爱的前男友,却误打误撞嫁给了腹黑的他。原以为这样的婚姻不过是一场彼此需要的戏,可谁知道越斗越沦陷。早说了我不一定会爱你,可为什么在你被贼惦记的时候,我却非要把你攻陷?爱情的字典里没有伟大的退让,只有越挫越勇,来吧,亲爱的,现在就把你拿下!从此以后一生痴缠……可是缠绵过后,为何遗落一地心伤,你若从未爱上我,初初何必要来招惹我?--情节虚构,请勿模仿
  • 杀手法医

    杀手法医

    被杀手组织培养的天才少年,寻找自我的身世之旅。一个又一个扑朔迷离的案件,是谁找出真相
  • 一世界至尊荣耀

    一世界至尊荣耀

    大千世界,群雄立足,以灵气为主,一代代强者都在远古浩劫陨落,新的强者崛起。
  • 时空猎人之我欲成神

    时空猎人之我欲成神

    一颗来自异世的蛋搅乱风云。因为哥哥的嘱托,苏信接下照顾一颗蛋的奇怪任务。无奈本想置身事外的她却在无意间将蛋孵化。没想到,破壳而出的竟然是……更可怕的是,随着意料之外的孵化,形形色色的人闯入她的人生。时空安全局?那是什么鬼?混沌兽族?那又是个啥!她家世代都是时空猎人?为什么她不知道啊!还有,时空猎人是什么鬼?为什么她明明只想做个普通人,却被逼着由最废材的时空猎人变为令人闻风丧胆的……
  • 新世纪都市学园

    新世纪都市学园

    纵使有三百六十五个次元,却始终只有一个你。如果你不在了,我将会踏上旅途,去另一个次元找你,哪怕是找遍三百六十五个次元!————御剑使贾获
  • 梦影爱恋学校exo绝恋

    梦影爱恋学校exo绝恋

    我是不会透剧的,我只能说,先微甜,后暴虐,哈哈,有兴趣,戳戳看