浅谈普通光源与激光

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1、浅谈普通光源与激光摘要：本文主要概括了普通光源与激光的产生差别，激光的原理和发展历程。以及性质的不同而在运用中的不同，从而更深刻的让我们对这两个东西产生认识的兴趣以及加深对它们的了解。关键词：本质性质发展运用总的来说“光”是一种频率极高的电磁波，具有一定的能量和动量；但是，它具有一般电波所不具备的特殊性，例如它的产生和检测，以及与其他物质相互作用等过程中显现出粒子性的特征，①.接下来我们就来说一说‘普通光源与激光’一、什么是光源，普通光源的分类。发光物体叫做光源，光源与普通光源与激光光源之分。激光光源由特定的发光物质及特殊的结构部件所组成，而普通光源则随处可见。

2、根据光源中基本发光单元激发方式的不同，普通光源大体可以分为以下几类：1)化学发光。发光过程中辐射体内部发生化学变化，依靠消耗自身化学能量而发光。如燃烧、放烟火等。2)热致发光。温度高的物体可以发出可见光。如白炽灯、太阳光等。3)电致发光。依靠电场能量的激发而发光。如闪电、电弧灯、火花放电、辉光放电等。4)光致发光。用外来光激发所引起的发光现象。如日光灯、夜光表急某些交通指示牌上的磷光物质的发光都属于光致发光。上面的各种发光方式的不同，但总的来说普通光源的原理是自发地原子和光子的跃迁。上述各种发光过程，其差别就在于激发的方式不同，而发光的微观机制确是共同的。即在外

3、界条件的激励下，光源中的原子、分子吸收能量而处于一种不稳定的激发态。在没有任何外界作用的情况下，它能自发地跃迁回低激发态或基态，并发射出一定频率的电磁波。②二、激光是怎么发现的，以及在激光发现后历程。总的来说激光是一种人工的光，它的大多数来至于人工制作，并且只要是因为激光器的产生大大的推进了激光事业的发展，可谓是一个划时代的举措。迄今为止，光学已经有两千余年的历史，但在激光产生之前，人们使用的光源主要是炽热物体的热辐射和气体放电管，机理是自发发射，这是一个随机过程，相干性不好，两个光源甚至同一个光源的两点发出的光也不能形成干涉条纹。19世纪末赫兹发明了无线电波，

4、20世纪初出现电子管后电磁波可由电子振荡器产生，可以产生单一频率持续时间任意长的完整正弦波，有很好的相干性，但波长只可以缩短至毫米波，因为放大器和选频用的谐振腔在电子学中无法实现。激光器的产生给人们带来了希望，让人们走进了激光的研究。1.激光器的原理。激光器的通常组成由工作物质、激励源和谐振腔。关于光与物质相互作用的问题早在1917年爱因斯坦就作过研究，他在解释普朗克黑体辐射公式时明确指出只有自发发射和吸收两个过程是不够的，并由此提出“受激辐射”的概念，这也是激光的基础！粒子数反转的状态Towneset.al20世纪50年代提出用平行平面镜作为光的谐振腔实现光反

5、馈产生激光的理论与实验Schawlow,Townes,et.al19581960：首台ruby激光器（可见光）研制成功He-Ne激光器；1962：半导体激光器1963：可调谐燃料激光器Maser:微波段;Laser:3000埃-1000000埃对于热平衡物质，下能级的布居数大于上能级的布居数，所以要想光被放大就需要设法使布居数反转，20世纪50年代汤斯等人对氨分子束能级实现了布居数反转并于1954年研制成功了利用受激发射放大产生微波振荡的微波发射器。进一步要推向更短的光频段必须找到可以实现光放大的工作物质和产生光振荡的谐振腔。1958年美国肖洛、汤斯等人几乎同时

6、提出了用平行平面镜作为光的谐振腔，用镜面反射实现光反馈的产生激光的理论与实验。紧接着，1960年梅曼用红宝石制成第一台可见光激光器，同年制成氦氖激光器；1962年产生了半导体激光器；1963年产生了可调谐染料激光器三、激光的性质是什么，我们现在对激光的运用怎么样。由于激光具有极好的单色性、高亮度和良好的方向性，所以自激光出现以来得到了迅速的发展和广泛应用，引起了科学技术的重大变化。我们先来大概了解一下激光在各个领域的运用。·激光同位素分离(化学)把激光光谱技术与光化学结合，工艺技术简单、设备小、效率高、成本低·激光遥感技术—应用于大气和海洋环境监测运用激光光谱技

7、术确定大气成分、浓度及空间分布·生物学—研究生物分子和细胞激光微束仪研究单细胞生物物理和生物化学过程激光喇曼光谱研究生物分子的结构和动力学等信息·医学—医学研究和临床上治疗各种疾病光敏疗法利用激光光谱技术进行诊断和治疗癌症光化学方法应用激光光谱技术治疗皮肤病激光喇曼光谱可用于体内气体的检测接下来让我们具体了解一下激光的运用在化学方面，激光光谱技术与光化学结合进行同位素分离，工艺简单、设备小、效率高、成本低。方法是基于气相状态时去选择性激发所要得到的原子或分子同位素。例如作为核能原料的铀235和同位素铀238在分离的原理及技术上都已经十分成熟。在环境科学方面，广泛

8、应用于大气和海洋环境监测