文档介绍：激光的应用
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 Amplification 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”。
什么叫做“受激辐射”?它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全
新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子)分布在
不同的能级上,在高能级上的粒子受到某种光子的激发,会从高能级跳到(跃迁)
到低能级上,这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光,而且在某种状态下,
能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”,简称激
光。激光主要有四大特性:激光高亮度、高定向性、高单色性和高相干性。
激光器发出的激光辐射,具有高定向性、高单色性、高相干性、高亮度性以
及可调谐等特点,从而突破了以往所有普通光源和普通光辐射的种种局限性,引
起现代各种光学应用技术的革命性进展。
工业上的应用
利用激光的高亮度和高定向性的特点,可以把激光辐射能量集中在较小的一定
空间范围内,从而获得比较大的光功率密度,产生几千度到几万度以上的高温;
在此高温下,任何金属和非金属材料都会迅速熔化或者汽化,因此可利用激光进
行多种特殊的非接触特种加工作业。目前比较成熟的应用有激光打孔、激光焊接
、激光切割、激光划片、激光表面处理和激光印刷、激光信息存储等。
在化学工业中,利用激光的高亮度、高单色性和可调谐等特点,可以对特定的化
学反应进行控制,从而实现光学催化、光学聚合、光学合成、光学提纯和光学分
离等过程。目前,利用激光分离同位素的研究工作已经取得了很大的进展。利用
激光合成各种特殊的化学物质,在技术上也取得不少的成功。
在大型装备和建筑施工中,激光准直与定向技术有广泛而富有成效的应用。例如
,利用氦氖激光器制成的激光指向仪、激光铅直仪、激光水准仪和激光经纬仪等
,在大型船舶制造、大型建筑和筑路施工、管道和电缆铺设以及隧道开凿和矿井
掘进等工程中,应用效果都很好。
农业、生物学和医学上的应用
在农业方面,利用激光辐射作用可达到选择和培育优良品种的目的。利用激光还
可以研究植物从发芽直到成熟结籽的各种基本过程以及光合作用的基本机理;研
究病虫害的发生发展规律及防治方法,各种农副产品的保管方法;此外,还可以
利用激光遥测对农作物产量进行估算和预报等。
在医学领域,随着激光技术的出现,一种新型的以激光为基础的医疗和诊断手段
得到了迅速的发展,激光治疗的方式包括辐照、烧灼、汽化、焊接、光刀切割以及
光针针炙等。目前,除了临床治疗外,激光还可作为研究医学和生物学课题的有
效工具。例如研究激光作用到人或动物体上引起的各种生物学效应;利用激光来
研究细胞的组成、分裂、生长和转化等,从而可加深人们对新陈代谢、遗传和发
育等生命基本过程的理解。此外,借助于激光技术还可以制成各种新型诊断和测
量分析仪器,如激光显微光谱分析仪、激光扫描显微镜、激光显微解剖刀、激光
血球计数仪等装置,可在医学和生物学研究中发挥出特殊的效用。
激光通信
激光是一种光频波段的