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第98章 激光的特性

◆激光的聚光性

激光的方向性强。普通光源发出的光射向四面八方,而激光的方向性很强,即它的聚光性好。激光就是一种强聚光,它的发散角极小,可以得到几乎接近于理想程度的平行光。这样的光束照射出去,在1公里外,照射面积的直径只有10厘米左右;照到距地球38万公里的月球上,光斑直径也只有30多公里。发散角小这一特征,使激光在通信领域特别有用。

◆激光的亮度

绝大多数普通光都不及太阳光亮,而激光的亮度比太阳光高千亿倍,足以使以往所有的光源都黯然失色。正因为激光具有如此高的亮度,所以把激光汇聚起来,就可以在极短的瞬间和在极小的直径范围内,产生几千度到几万度的高温、几百万个大气压的高压和每厘米几千万伏特的强电场。

◆激光的单色性

无论是在生活与工农业生产上,还是科学研究中,常常都需要单种颜色的光。而普通光源发出的光,颜色都比较混杂,不但有可见光,还有不可见的红外线和紫外线。在普通光源中单色性最好的是氪灯,它发出的红光分布的波长范围只有9.5×10-14米,被誉为“单色性之冠”。激光的单色性远远超过这个“单色性之冠”许多倍,如氨氖激光器输出的红光波长范围可以窄到2×10-18米,是氪灯发射的红光波长范围的1/50000.

◆激光的相干性

普通光源发出的光波在频率、相位和传播方向上是很不相同的,称为非相干光。而激光器发出的光具有同方向、同频率、同位相或位相差恒定的特点,因此具有很好的相干性。普通单色光源的相干长度(衡量光源相干性的好坏的物理名词,即产生干涉效应的两分光束的最大光程差)的数量级在10-3~10-1.米范围内,激光器的相干长度可达180千米。

◆激光的闪光时间

在生产和科研中,也常常需要闪光时间很短的光源,利用它可以帮助我们了解变化非常迅速的过程。普通光源的闪光时间不短,照相用的闪光灯的闪光时间是1/1000秒左右。脉冲激光的闪光时间很短,可以达到6×10-15秒。