什么是激光,它们是如何工作的?

由透镜引导的激光灯

激光是通过强迫光的波形和频率排列来集中光束的设备。最早于1960年代为了放大微波,现代激光技术可以在电磁光谱的任何部分增加光线,伽马波例外.

这个词代表受刺激辐射的光放大,从技术意义上解释了激光是如何工作的。

更精确的说,如今的激光并不能放大光线--它们会使光束内的波浪振荡,使其排列整齐有序。

用放大器代替顺序(或者,技术上说,"振荡")可能会更准确,但更少的人会想用失败者'pointer.

所以是激光。

激光器的心脏跳动是一种材料,它能使电磁光谱的一部分在经过时产生能量。这种提升被称为"获得能有效地放大光线的功率。

在这个放大的背后是一个叫做刺激性发射.材料中的原子被赋予能量爆发(例如高电流),将它们的电子推向激发状态。通过这种被激发的材料发光或反射光线会使电子吸收然后发射出它们自己的光子。

在某些激光器中,这种介质根本不是由原子构成的材料-只是一堆电子快速地跑来跑去。

卡在一个光周围反射的腔内,增益介质技术上放大了通过它发出的光的数量。这是激发发射光放大的基础。

虽然放大是这一过程的一个关键部分,但是我们用来娱乐猫、播放DVD或击落驱逐舰的激光器的特性是所谓的一致性。

经过增益介质的光以相同的颜色结束.完全一样。相同的波长,相同的方向,相同的极化。再多一点。

通过光学腔来回发送波,然后过滤光束,所以结果是同一个相位的波。这束光束中的每一个光子不仅具有相同的特性,而且还会随人群的变化而变化。

最强大的激光器可以在欧洲极端轻型基础设施罗马尼亚的设施。它的激光是世界上最强的激光,产生的光子、质子、中子以及中微子充满了不可思议的能量。

它的大功率激光系统使用A掺杂钛蓝宝石增益介质设计用来产生高达10亿瓦的激光脉冲。

考虑一瓦特是一秒钟一焦耳的能量。对于添加的上下文,它需要略超过4000焦耳加热一公升水一摄氏度。

五瓦特是1千万亿(10)15每秒焦耳。无可否认,心跳已经结束了(22x10)-15但这仍然是一个相当可观的能量,被挤成一小段的一小部分。

唱片可能撑不住不过,已经很久了。中国的"极端光站"在未来几年可能会使其失去地位,因为新兴技术可以产生100太平洋瓦的激光--一种如此强烈的能量,它可能会震动空的空间在我们从未见过的物理展示中产生一系列粒子。