激光具有哪三个特点

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科创17
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问题一:激光的三个特点? 激光的发射原理及产生过程的特殊性决定了激光具有普通光所不具有的特点:即三好(单色性好、相干性好、方向性好)一高(亮度高)。

问题二:激光的三个明显特点 1 单色性好:普通光源发射的光子,在频率上是各不相同的,所以包含有各种颜色。而激光发射的各个光子频率相同,因此激光是最好的单色光源。
由于光的生物效应强烈地依赖于光的波长,使得激光的单色性在临床选择性治疗上获得重要应用。此外,激光的单色特性在光谱技术及光学测量中也得到广泛应用,已成为基础医学研究与临床诊断的重要手段。
2 相干性好:由于受激辐射的光子在相位上是一致的,再加之谐振腔的选模作用,使激光束横截面上各点间有固定的相位关系,所以激光的空间相干性很好(由自发辐射产生的普通光是非相干光)。激光为我们提供了最好的相干光源。正是由于激光器的问世,才促使相干技术获得飞跃发展,全息技术才得以实现。
3 方向性好:激光束的发散角很小,几乎是一平行的光线,激光照射到月球上形成的光斑直径仅有1公里左右。而普通光源发出的光射向四面八方,为了将普通光沿某个方向集中起来常使用聚光装置,但即便是最好的探照灯,如将其光投射到月球上,光斑直径将扩大到1 000公里以上。
激光束的方向性好这一特性在医学上的应用主要是激光能量能在空间高度集中,从而可将激光束制成激光手术刀。另外,由几何光学可知,平行性越好的光束经聚焦得到的焦斑尺寸越小,再加之激光单色性好,经聚焦后无色散像差,使光斑尺寸进一步缩小,可达微米级以下,甚至可用作切割细胞或分子的精细的“手术刀”。
4 亮度高:激光的亮度可比普通光源高出1012-1019倍,是目前最亮的光源,强激光甚至可产生上亿度的高温。激光的高能量是保证激光临床治疗有效的最可贵的基本特性之一。利用激光的高能量还可使激光应用于激光加工工业及国防事业等。

问题三:激光具有哪些特点 一、激光产生原理
1、普通光源的发光――受激吸收和自发辐射
普通常见光源的发光(如电灯、火焰、太阳等地发光)是由于物质在受到外来能量(如光能、电能、热能等)作用时,原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级,即原子被激发。激发的过程是一个“受激吸收”过程。处在高能级(E2)的电子寿命很短(一般为10-8~10-9秒),在没有外界作用下会自发地向低能级(E1)跃迁,跃迁时将产生光(电磁波)辐射。辐射光子能量为
hυ=E2-E1
这种辐射称为自发辐射。原子的自发辐射过程完全是一种随机过程,各发光原子的发光过程各自独立,互不关联,即所辐射的光在发射方向上是无规则的射向四面八方,另外未位相、偏振状态也各不相同。由于激发能级有一个宽度,所以发射光的频率也不是单一的,而有一个范围。
在通常热平衡条件下,处于高能级E2上的原子数密度N2,远比处于低能级的原子数密度低,这是因为处于能级E的原子数密度N的大小时随能级E的增加而指数减小,即N∝exp(-E/kT),这是著名的波耳兹曼分布规律。于是在上、下两个能级上的原子数密度比为 N2/N1∝exp{-(E2-E1)/kT}
式中k为波耳兹曼常量,T为绝对温度。因为E2>E1,所以N2《N1。例如,已知氢原子基态能量为E1=-13.6eV,第一激发态能量为E2=-3.4eV,在20℃时,kT≈0.025eV,则
N2/N1∝exp(-400)≈0 可见,在20℃时,全部氢原子几乎都处于基态,要使原子发光,必须外界提供能量使原子到达激发态,所以普通广义的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。一般说来,这种光源所辐射光的能量是不强的,加上向四面八方发射,更使能量分散了。
2、受激辐射和光的放大
由量子理论知识知道,一个能级对应电子的一个能量状态。电子能量由主量子数n(n=1,2,…)决定。但是实际描写原子中电子运动状态,除能量外,还有轨道角动量L和自旋角动量s,它们都是量子化的,由相应的量子数来描述。对轨道角动量,波尔曾给出了量子化公式Ln=nh,但这不严格,因这个式子还是在把电子运动看作轨道运动基础上得到的。
严格的能量量子化以及角动量量子化都应该有量子力学理论来推导。
量子理论告诉我们,电子从高能态向低能态跃迁时只能发生在l(角动量量子数)量子数相差±1的两个状态之间,这就是一种选择规则。如果选择规则不满足,则跃迁的几率很小,甚至接近零。在原子中可能存在这样一些能级,一旦电子被激发到这种能级上时,由于不满足跃迁的选择规则,可使它在这种能级上的寿命很长,不易发生自发跃迁到低能级上。
这种能级称为亚稳态能级。但是,在外加光的诱发和 *** 下可以使其迅速跃迁到低能级,并放出光子。这种过程是被“激”出来的,故称受激辐射。
受激辐射的概念世爱因斯坦于1917年在推导普朗克的黑体辐射公式时,第一个提出来的。他从理论上预言了原子发生受激辐射的可能性,这是激光的基础。 受激辐射的过程大致如下:原子开始处于高能级E2,当一个外来光子所带的能量hυ正好为某一对能级之差E2-E1,则这原子可以在此外来光子的诱发下从高能级E2向低能级E1跃迁。这种受激辐射的光子有显著的特点,就是原子可发出与诱发光子全同的光子,不仅频率(能量)相同......>>

问题四:激光的特点有哪些 1.定向发光
2.亮度极高
3.颜色极纯
4.能量密度极大
1.定向发光
普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播,需要给光源装上一定的聚光装置,如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜,使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光,天生就是朝一个方向射出,光束的发散度极小,大约只有0.001弧度,接近平行。1962年,人类第一次使用激光照射月球,地球离月球的距离约38万公里,但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好,看似平行的探照灯光柱射向月球,按照其光斑直径将覆盖整个月球。
2.亮度极高
在激光发明前,人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高,与太阳的亮度不相上下,而红宝石激光器的激光亮度,能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高,所以能够储亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为0.02勒克斯(光照度的单位),颜色鲜红,激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球,产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯,人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围 *** 出,能量密度自然极高。
3.颜色极纯
光的颜色由光的波长(或频率)决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源,只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一,但仍有一定的分布范围。如氖灯只发射红光,单色性很好,被誉为单色性之冠,波长分布的范围仍有0.00001纳米,因此氖灯发出的红光,若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见,光辐射的波长分布区间越窄,单色性越好。
4.能量密度极大
激光器输出的光,波长分布范围非常窄,因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例,其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米,是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见,激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。

问题五:激光具有哪些特点?快快快 答:1.定向发光;2.亮度极高;3.颜色极纯;4.能量密度极大。

问题六:激光具有的最主要特点是:(1)______;(2)______;(3)______.应用:(1)______;(2)______ 激光相干性好,平行度好、亮度高等特点,利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离;光纤通信.故答案为:相干性好,平行度好、亮度高;测量月球到地球的距离,光纤通信

问题七:激光分为几种?分别有什么特点? 第一个特点是――比太阳还要亮百亿倍 太阳光又强、又热,谁也不敢正视耀眼的太阳,可是与激光相比,太阳光就仿佛是小巫见大巫了。梅曼制成的那台红宝石激光器,它发射出的深红色激光是太阳亮度的四倍。而近年来研制出的最新激光,要比太阳表面亮度高出一百亿倍以上! 因为激光器发出的激光是集中在沿轴线方向的一个极小发射角内(仅十分之一度左右),激光的亮度就会比同功率的普通光源高出几亿倍。再加上激光器能利用特殊技术,在极短的时间内(比如一万亿储之一秒)辐射出巨大的能量,当它会聚在一点时,可产生几百万度,甚至几千万度的高温。 第二个特点是――颜色最纯 太阳光分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光。不同颜色的光,它们的波长是各不相同的。在自然界中几乎找不到波长纯而又纯的光,各种波长的光总是混杂在一起的。 科学家们长期以来一直努力寻找一种波长一致的单色光源。 激光就是这种理想的单色光源。拿氦氖气体激光器来说,它射出的波长宽度不到一百亿分之一微米,完全可以视为单一而没有偏差的波长,是极纯的单色光。 第三个特点是――方向最集中 当我们按亮手电筒或打开探照灯时,看上去它们射出的光束在方向上是笔直的,似乎也很集中,但实际上,当光束射到一定距离后,就散得四分五裂了。唯有激光才是方向最一致、最集中的光。如果将激光束射向月球,它不仅只须花1秒钟左右便能到达月球表面,而且仅在那里留下一个半径为两千米的光斑区。 第四个特点是――相干性极好 当用手将池中的水激起水波,并使这些水波的波峰与波峰相叠时,水波的起伏就会加剧,这种现象就叫干涉,能产生干涉现象的波叫干涉波。激光是一种相干光波,它的波长、方向等都一致。 物理学家通常用相干长度来表示光的相干性,光源的相干长度越长,光的相干性越好。而激光的相干长度可达几十千米。因此,如果将激光用于精密测量,它的最大可测长度要比普通单色光大10万倍以上。 激光的四大特点是互有联系,相辅相成的。

问题八:《奇异的激光》描述了激光哪三个特点?急用~ 直线,反射,能量。
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