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2007-08-22 01:06 |
激光技術(shù)基礎(chǔ)(激光學(xué)習(xí)入門必備知識)
光是被我們熟知的，自然界的光為人們帶來黑白晝夜，人們利用光從事各種實踐活動，迄今又有很大發(fā)展，它不僅應(yīng)用于生活，而且還用于生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)等各個方面。 jJf|Ok:G{
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一、激光的本質(zhì) t^YDCcvoQ
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人類對光的認識，經(jīng)歷了一個曲折的認識過程。英國物理學(xué)家牛頓，在德國天文學(xué)家開普勒等人的理論基礎(chǔ)上，進一步提出了光是從源中發(fā)出的微粒，構(gòu)成一種特殊的物質(zhì)，光的顏色是由微粒的大小而定的。但在同一世紀中，荷蘭物理學(xué)家惠更斯，提出了與牛頓微粒理論截然不同的理論，既光的波動理論。他認為光是一種波，而不是什么微粒，還認為光在水、空氣等物體里有一種特殊的物質(zhì)“以太”。 *8Lym,]
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由于牛頓的微粒說和惠更斯的波動說都可闡明一定的現(xiàn)象。所以在當時的科學(xué)技術(shù)水平中不能定出哪一個學(xué)說的理論更加優(yōu)越。因當時牛頓在科學(xué)界的貢獻大而其威信極高，光的微粒學(xué)說占了上風(fēng)。致惠更斯的波動學(xué)說的觀點被忽視，甚至被遺忘了近百年之久。 7fVVU+y
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一世紀以后，有人使用雙縫干涉實驗，測出了可見光的相應(yīng)波長。于是光的波動學(xué)說戰(zhàn)勝了光的微粒學(xué)說而居于主導(dǎo)地位。到了十九世紀中期，電磁理論得到大力發(fā)展，英國的物理學(xué)家麥克期韋當時根據(jù)電磁理論，推斷光也是一種電磁波。并推算出電磁波的傳播速度為每秒30萬公里，而且使推斷得以證實。后來，德國一位名叫普朗克的人在做了大量的實驗后又提出了電磁波這種形式的能量輻射。從而使人們認識到電磁波是某種粒子，既光量子。為了強調(diào)光的粒子屬性，光量子被稱之為“光子”。光子的質(zhì)量在運動中顯示出來。 l/`Z+ ];
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光的基本特性，從光的量子理論可以得知，輻射的頻率為光子的能量。從波動理論可以了解到。不同的振動波，其頻率r是不一樣的。量子理論又說明，在其間存在著E＝hr關(guān)系。表明了光具有波動性和微粒性兩重屬性。這就使人們對光的波動性和微粒性兩個矛盾，得以辨證統(tǒng)一起來，并用以敘述光的本質(zhì)。但是，人類對光的本質(zhì)認識將進一步得以深化。 uIR_p \)
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二、什么是激光 gt
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激光簡稱萊塞laser.即Light Amplification by Stimulation Emission of Radiation各字頭的縮寫，中文意思是受激輻射光放大。在本世紀60年代中發(fā)展最活躍的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一。激光是一種特殊的光源。正如我們了解到的陽光、燈光等，都是向四面八方輻射的，沒有一個確定的方向傳播。但激光具有高亮度、單色性、方向性及相干性好等特點。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科學(xué)技術(shù)、國防等。但在醫(yī)療方面的應(yīng)用更廣闊。為了能很好的了解激光，就必須了解物質(zhì)的分子、原子結(jié)構(gòu)。 [Nq4<NK
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三、原子結(jié)構(gòu)與光譜 3B_S>0H"$
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1．原子結(jié)構(gòu) 一切物質(zhì)中我們都知道，分子是由原子組成的，而原子又是由原子核和電子構(gòu)成。原子核帶正電荷，電子帶負電荷。原子核中所帶的正電荷與核外電子帶的負電荷在數(shù)值正相等，其代數(shù)和是零，使整體的原子呈中性。原子核是原子的核心，它的密度很大，不計核外電子質(zhì)量，那么原子的質(zhì)量就可以由核的質(zhì)量來決定。核外電子一面繞原子核轉(zhuǎn)，一面不停的自轉(zhuǎn)。這樣的運動與太陽系中各個星球圍繞太陽的旋轉(zhuǎn)相似。 8-m"]
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