登陆注册
32232700000019

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 StimulatedEmission 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
  • 不可思议的大自然

    不可思议的大自然

    大自然有许多事情令人不可思议,看起来不像是真的,但却都是事实,这正是大自然的奇妙之处。本书通过介绍白蚊、雨林、南北极、美洲沙漠、海洋等,让你走近大自然,了解真实的世界。
  • 植物学实验与实习

    植物学实验与实习

    本书以全国高等院校植物学教学大纲为依据,在总结各院校教学实践经验和参考现行同类教材的基础上编写而成,充分反映当前学科发展和植物学实验教学改革的新思路,内容涉及形态解剖、系统分类、野外实习等。
  • 求知文库-生活中的生物学

    求知文库-生活中的生物学

    本书主要介绍了与人们生活中密切相关的生物基础知识与之其作用。
  • 千姿百态的海洋生物

    千姿百态的海洋生物

    每当我们在岸边捡着浪潮送来的贝壳,望着一望无际,时而波涛汹涌,时而风平浪静的海洋的时候,总是在想蔚蓝色的海水下,到底生活着哪些生物?是否有高度文明的“海底人”?又是否真有美人鱼?提到“一闪一闪”、“灿烂的光芒”这些词时,我们会想到晴朗的夜空,眨眼的星星。其实在海底也会有这种现象,海底的鱼也会常常发出灿烂的光芒,这又是怎么一回事昵?众多的海洋之谜,等待我们来揭开。因此,我们要不断向前,勇敢攀登科学高峰。
  • 宇宙进化史

    宇宙进化史

    宇宙是什么?宇宙有多大?宇宙有多古老?宇宙中有多少个星球?除了地球以外,宇宙中还有多少个有生命的星体?神秘莫测的宇宙充满了秘密和传奇,而我们所了解的宇宙,不过是浩荡沧海中的一小小粟而已。
热门推荐
  • 博君一笑千金散尽还复来

    博君一笑千金散尽还复来

    季修城的爱是病态的,把叶依依压得喘不过气来,叶洳一一气之下离家出走,扬言要找到自己的真爱!那个温柔阳光的大男孩,轻易的俘获了叶如一的心,她为之沦陷,无可救药。五年后,叶如一望着床上的男女,滚烫眼泪晶莹闪烁,滑落瓷白的脸颊,她笑道:“我叶如一此生只爱过你这么一个人,今生今世,再不会爱上任何个人!”叶如一回到了叶家,山鸡变凤凰,成了那个剁一跺脚,整个海城都要抖上三抖叶家千金,而黑暗中总有那么一个人向她伸出援手,给予她温暖。季修城:“如一,我爱你始终如一!”为你哭,为你笑,最后却换来他的不屑,有人问叶如一值得吗?叶如一答:“值得你妹!”
  • 殇逝:秋雨梧桐

    殇逝:秋雨梧桐

    那年,我们在一所高中。从来没有想过我会喜欢上她,因为在我的眼里,爱情这两个字眼离我很远很远。我没有那种心情,更多的是考上大学,出人头地,然而世事无常,它会戏弄你,会惩罚你,也会奖励你。我不知道她是不是生活给的奖励,只知道那应该是我最美好的时光。好友的辍学,让我对这个世界有了新的看法,它让我好奇,难以思索,更多的是恐惧。和她终久要分开了,不同的路是我们走的越来越远。多年后,异乡的城市,同样的人,却不同的结果。就像她所说的,结局就是这样,只是通往结局的路是我们能选择的。
  • 快穿我真不是NPC

    快穿我真不是NPC

    一场强制任务,颠覆时空管理者的全部观念!
  • 鬼怪随笔

    鬼怪随笔

    还记得小时候听过的鬼故事吗?还记得夜晚的大老虎吗?还记得夜晚外面的叫魂声吗?···天黑了!鬼来了!带你回味身边的鬼故事。喊魂,水神,水猴子···你与它同行,却与它不相见,你日出夜伏,它夜出日伏。鬼其实就在你的身边,互不干扰的生活着,偶尔掀起点点波澜···
  • 灭仙武神

    灭仙武神

    修真一途,与天地争夺天材地宝,与宗派大佬争夺丹药功法,在各大势力的狭缝中,一个少年拼了命往上爬,成就属于他的神话。
  • 鬼吹灯海外版

    鬼吹灯海外版

    “鬼吹灯的故事”,主要是描述了我(胡八一)在国内倒斗的一些经历,其实在国外我也做过“大生意”,下面请容我慢慢道来。。。
  • 神奇的维尔达

    神奇的维尔达

    欢迎各位来到神奇的维尔达大陆!让我们跟随苏诺的步伐探秘这个奇迹大陆
  • 黑子的篮球奇迹之上

    黑子的篮球奇迹之上

    帝光中学篮球部,部员超过百人,中学联赛三连霸的超强豪门。在这辉煌闪耀的历史中,特别被称为最强队伍,宣称不败,十年难得一见的天才,如此的五人同时存在的世代,被称为“奇迹的世代”。但是,在这些奇迹的背后——作为影子而存在的‘幻之第六人’几乎不为人知却是拥有让‘奇迹的时代’都尊敬的特殊能力。而我们的主角,却比这个‘幻之第六人’还要不为人知……
  • 灌篮高手秋体冬选

    灌篮高手秋体冬选

    全国大赛之后新篇章,力求最大化接近原著。。。。。。。。。。。
  • 天行

    天行

    号称“北辰骑神”的天才玩家以自创的“牧马冲锋流”战术击败了国服第一弓手北冥雪,被誉为天纵战榜第一骑士的他,却受到小人排挤,最终离开了效力已久的银狐俱乐部。是沉沦,还是再次崛起?恰逢其时,月恒集团第四款游戏“天行”正式上线,虚拟世界再起风云!