鐳射和自然光的區別

General 更新 2024年12月22日

  我們能看見東西因為有光源,那麼鐳射與自然光的根本區別?下面是小編為你整理的,供大家閱覽!

  鐳射與自然光的根本區別

  鐳射只有一種精確的顏色,單色及一種波長而自然日光有7種顏色。

  鐳射的射線是連慣性地沿直線轉動的***單一顏色, 單一波長***而自然日光的光線不是連慣的***因為自然日光有7種顏色,7種差異的波長*** 鐳射的光線是很集中的,能夠照準在一個焦點。即使在遠處,光線鐳射的光線也能夠照準在一個焦點上。而自然日光的光線是分散的,所以光線是比較弱。

  鐳射最主要的特性之一便是可以產生高得出奇的亮度,或者說具有極高的發光強度。地球上任何一種已知材料,無論其熔點多高,在強鐳射照射下1秒鐘 之內即可開始氣化;任何一種金屬或鑽石,不管其硬度多大,鐳射均可輕而易舉地對它打孔。那麼,鐳射為什麼會具有如此高的發光強度呢?

  原來,一個普通光源的發光,從時間上講,一般是持續不斷地發射,例如一隻燈泡,通電後就一直在發光,直到切斷電源為止;從空間上講,則是向四面 八方傳播,因而一隻燈泡可以照亮整個房間。這就是說,普通光源發出的光能量無論時間上還是空間上都彌散開去,所以難以產生極高的強度。

  鐳射則與此截然不同,它的能量可以在非常短的時間內爆發出來,目前最短可以達到幾個飛秒***1飛秒=10-15秒***,這比我們“一眨眼”的時間不 知短了多少倍!而且,其能量往往集中在一條極細的光束中,例如光束直徑只有若干微米***1微米=10-6米***,且幾乎無發散地向前傳播。此外,鐳射具有非常 純的顏色,這在物理學中稱為單色性,由此,可以通過適當的透鏡變換將光束進一步“壓窄”。正是這些特性使鐳射可以產生極高的亮度。

  隨便一箇中等強度的鐳射器就可以產生比太陽表面高得多的亮度,世界上這樣的鐳射器豈止千萬臺,開動起來豈不將地球焚為灰燼?

  回答是完全不會出現這種情況,原因是鐳射為一條極細的光束,因而只能在很小的區域上產生高亮度,而且都是在需要的地方,例如,想在某堅硬物品上打一個孔,就將鐳射對準要打孔的地方,該點很快被穿透,周圍卻絲毫無損。

  總之,鐳射之所以具有高得出奇的發光強度,是和它具有非常好的方向性與單色性分不開的。

  自然光是什麼?

  1.普通光源中各個分子或原子內部運動狀態的變化是隨機的,發光過程又是間歇的,他們發出的光是彼此獨立的,從統計規律上來說,相應的光振動將在垂直於光速的平面上遍佈所有可能的方向,而且所有可能的方向上相應光向量的振幅***光強度***都是相等的。我們把“在垂直於光傳播方向的平面內沿各方向振動的光向量呈對稱分佈”的光就稱為自然光。

  2.任何取向的一個光向量都可分解為兩個相互垂直方向上的分量。

  3.由於自然光的對稱性,所有取向的光向量在這兩個方向上的分量的時間平均值彼此相等。因此自然光可分解為兩個任意垂直方向上的、振幅相等的獨立分振動,它們的相位之間沒有固定的關係,不能把它們疊加成一個具有某一方向的合向量,兩者的光強度各等於自然光總光強度的一半。

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