浅谈神秘之光——激光-中工评论-中工网
中工网首页时政评论国际军事社会财经企业工会维权就业论坛博客理论人物网视图画体育汽车文化书画教育读书娱乐旅游绿色城建社区打工

中工评论

科教

浅谈神秘之光——激光

常国庆
2019-01-16 09:28:31  来源:人民日报

  作为20世纪人类重大发明之一,激光已经融入经济社会的方方面面。2018年诺贝尔物理学奖颁给了在激光物理领域做出突破贡献的3位科学家,突显激光的重要作用。

  从字面解释,激光是指通过受激辐射对光进行放大。当一束光经过一个物体时,在某种特殊条件下能够发生受激辐射,辐射出来的光和入射光一模一样。这个过程就好像是通过一个光的克隆机,把入射光放大了。由于其独一无二的光学特性,激光又被称为“最亮的光”“最准的尺”以及“最快的刀”。激光还有极好的方向性,比如,地球距离月球约38万千米,若使用激光照射,在月球表面形成的光斑不到2000米;而相同情况下,其他光源产生的光斑早已覆盖整个月球。

  自1960年第一台激光器发明以来,经过不断发展,激光已广泛应用于光纤通信、美容、打印、眼科手术、武器和测距等领域。2018年诺贝尔物理学奖得主之一阿什金,于上世纪80年代发明了光镊技术,利用聚焦的激光,像镊子一样把微小物体夹起来进行移动。如今,光镊已成为许多物理学家、化学家和生物学家必不可少的工具,帮助他们精确地操作原子、分子、细菌、病毒和细胞等,为研究微观现象开启了一扇大门。

  根据工作方式,激光可分为连续激光和脉冲激光。脉冲激光在时间上表现为一个接着一个的光脉冲,其峰值功率会远远大于连续激光。形象地说,连续激光好比10米深的平静水面,而脉冲激光就像1米深的水面上形成了一个足有1000米高的波浪。激光脉冲的宽度,可以短于1皮秒(1皮秒等于万亿分之一秒),甚至到飞秒(1飞秒等于千万亿分之一秒)量级。将能量集中在这么短的时间内,其峰值功率之高可想而知。

  2018年另外两位诺贝尔物理学奖得主穆鲁和斯特里克兰,于1985年发明了啁啾脉冲放大技术,得到了峰值功率极高的超短脉冲。这种峰值功率很高的超短激光能够精确地在不同材料上实现切割和钻孔,已广泛用于激光视力矫正手术以及精密加工,如手机的显示屏和内部精小部件。而在研究物质内部动态过程时,利用飞秒量级的激光脉冲可以对原子和分子进行拍照,让科学家们洞察微观世界的秘密。

  此外,借助啁啾脉冲放大技术,不少国家正在建设超强激光装置。中国在该领域具有非常扎实的基础,近年来不断取得突破性成果。利用这种强激光装置,能够在实验室里制造极端物理条件,有望揭示新的物理规律。

  毫无疑问,丰富多样的激光技术为我们提供了认识世界和改变世界的强大工具。相信在科学家们的共同努力下,更加神奇的激光技术将会不断涌现。

  (作者为中国科学院物理研究所研究员)

编辑:张苇柠

漫画评论

中工时评

人物

  • 牛犇:把有限生命活出精彩

    【人物】电影表演艺术家牛犇【故事】牛犇是上海电影制片厂演员,11岁起从事表演工作,参演过一批脍炙人口的影片,因对中国电影事业的贡献为什么入党心愿能让声名卓著的老艺术家念念不忘?为什么耄耋之年的艺术家入党一事会牵动人心?为什么一人的夙愿达成代表了无数艺术家的心声?除了个人的艺术修养让人敬重

  • 李万升:有格局的人生有宽度

    【人物】“全国劳模”李万升【故事】1983年,李万升自愿参军,表现突出、多次立功,入伍第二年就入了党。1987年,他从部队复员一个人犹如一本书,“阅读”李万升这本“书”,离不开激情、善心与信念这三页。

  • 百姓眼中的“博士哥”

    百姓心目中真正意义上的“博士哥”,不仅要有学问,更要有务实、担当、接地气的为民情怀和行动“博士哥”,刚到蕲春县横车镇工作就有一些干部群众这样称呼我,虽然我是蕲春有史以来第一个博士生镇长,但刚开始听到这个称呼

  • 从“电话大王”到“王牌”彩电 李东生的开拓故事

    四十年春风化雨,九万里风鹏正举。在庆祝改革开放40周年大会上,党中央、国务院表彰了为推动改革开放作出杰出贡献的100位“改革先锋”为深入学习贯彻习近平总书记在庆祝改革开放40周年大会上的重要讲话精神,坚定改革开放再出发信心和决心,12月18日起

一周看点

排行

新闻日历
关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 本站地图 | 投稿邮箱 | 版权声明 | 违法和不良信息举报电话:010-84151598 | 网络敲诈和有偿删帖举报电话:010-84151598
Copyright © 2008-2018 by www.workercn.cn. all rights reserved
扫码关注

中工网微信


中工网微博


中工网抖音


工人日报
客户端
×