閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

激光故事——姚建銓激光科普節(jié)選

來(lái)源:百超迪能激光2020-03-24 我要評(píng)論(0 )   

北大的王選院士,是兩院院士,他得了我國(guó)最高的科技成就獎(jiǎng)?,F(xiàn)在你們看的書(shū)籍,20、30年代是怎么印出來(lái)的?都是油墨、鉛印,印刷的工人非常艱苦。印一張報(bào)紙挺費(fèi)勁,現(xiàn)...

北大的王選院士,是兩院院士,他得了我國(guó)最高的科技成就獎(jiǎng)?,F(xiàn)在你們看的書(shū)籍,20、30年代是怎么印出來(lái)的?都是油墨、鉛印,印刷的工人非常艱苦。印一張報(bào)紙挺費(fèi)勁,現(xiàn)在快得不得了。據(jù)說(shuō)用激光印刷,一部紅樓夢(mèng)大概一兩天就可以印出來(lái),快得不得了。激光照排實(shí)際上就是激光技術(shù)的應(yīng)用。激光使得在很多領(lǐng)域里掀起了一種革命,產(chǎn)生很多新的領(lǐng)域:激光印刷、激光光學(xué)、激光醫(yī)學(xué)等,已經(jīng)形成了一批新的技術(shù)領(lǐng)域,同時(shí)也產(chǎn)生了新的產(chǎn)業(yè)部門(mén),創(chuàng)造了巨大的財(cái)富。而且激光還有一個(gè)特點(diǎn),跟其他技術(shù)的結(jié)合,跟計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù),很多結(jié)合起來(lái)以后,正在改變著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和整個(gè)社會(huì)的面貌。

我在1995年寫(xiě)了一本科普的數(shù),《院士科普叢書(shū)》,名字就是“激光——奇異的光”,不是一般的光。這里面講了激光的原理、激光的概念、龐大的激光家族等。到底激光包括固體、氣體、半導(dǎo)體、液體、其他一些方式。

激光有很多應(yīng)用,還有激光在醫(yī)療方面的應(yīng)用。激光可以再血管里面去打血栓,也可以治療癌癥等等。激光在能源上面也有很大的應(yīng)用,激光可以分離同位素,可以搞受控核聚變。

原子彈跟氫彈有什么區(qū)別?原子彈是裂變、氫彈是聚變。核聚變的材料是從海水里面提煉出來(lái)的,70%的地球表面上覆蓋著水。

所以,海洋里面氫的同位素氘、氚的提煉是用之不盡、取之不竭的。所以,怎么樣把海水里面的氫的同位素氘、氚提煉出來(lái)以后,利用聚變的辦法,來(lái)受控聚變,而不是作為氫彈。把能量釋放出來(lái),這樣就可以進(jìn)行發(fā)電。

大家知道地球上的煤、石油資源都會(huì)用完,植物要變成石油要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間。太陽(yáng)能、沼氣能、風(fēng)能這些東西也是受一定的限制。所以,怎樣能夠把核能經(jīng)過(guò)聚變的方法來(lái)進(jìn)行受控,利用這個(gè)來(lái)進(jìn)行發(fā)電,這個(gè)恐怕是人類(lèi)當(dāng)前的一個(gè)重大科學(xué)問(wèn)題。咱們中國(guó)激光受控核聚變的研究已經(jīng)進(jìn)入到世界前三名。第一是美國(guó),第二是日本,日本大島大學(xué),第三是中國(guó)。也就是說(shuō)在激光受控核聚變的意思是以激光作為驅(qū)動(dòng)能量,把核聚變的能量釋放出來(lái)進(jìn)行發(fā)電。所以,據(jù)估計(jì)到2020年,世界上才能得失相當(dāng)。

其次,激光在信息方面的利用,在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面的利用,我還要舉一個(gè)例子,我們現(xiàn)在正在做激光大氣污染監(jiān)測(cè)儀器,現(xiàn)在大家每天都看中央電視臺(tái),報(bào)道全國(guó)幾十個(gè)城市的空氣指數(shù),哪個(gè)地方輕度污染,哪個(gè)地方重度污染,這些東西都要經(jīng)過(guò)測(cè)量。主要是測(cè)量什么東西?主要測(cè)量空氣中的二氧化硫和氮氧化物還有一氧化碳這些對(duì)人類(lèi)有害的氣體。激光的應(yīng)用講幾天幾夜都講不完。

激光在1960年出現(xiàn),是由美國(guó)的一個(gè)科學(xué)家——梅曼發(fā)明的。但是梅曼本人并沒(méi)有得到諾貝爾獎(jiǎng)金。什么人得到諾貝爾獎(jiǎng)金呢?是為激光的產(chǎn)生奠定物理基礎(chǔ)的幾個(gè)人,他們是美國(guó)的湯斯和肖洛。還有蘇聯(lián)的巴索夫和普羅哈洛夫。這私人在1957年、58年各自在雜志上發(fā)表了論文,為激光產(chǎn)生奠定了物理基礎(chǔ)。

激光這個(gè)學(xué)科非常前沿,所以得諾貝爾獎(jiǎng)金的物理學(xué)家和化學(xué)家非常多,華人科學(xué)家得諾貝獎(jiǎng),包括丁肇中、朱棣文及李遠(yuǎn)哲,這些人都是跟激光有關(guān)系。

產(chǎn)生激光的四個(gè)要素,一個(gè)是要有激光介質(zhì)。同時(shí)激光的能量不能無(wú)故產(chǎn)生,能量是守恒的,所以它必須要有一定的泵浦源,也就是要外界輸入的能量。還要有一個(gè)反射激光的諧振腔,這三個(gè)是必要的條件。

同時(shí)在這個(gè)條件下,還要使泵浦以后產(chǎn)生的震蕩的增益大于損耗,即符合震蕩條件。這四個(gè)條件同時(shí)燦在以后才可以產(chǎn)生激光。所以,前面幾個(gè)是必要條件,后面一個(gè)是充分條件。

下面我就舉幾個(gè)激光應(yīng)用的例子。第一,激光全息照相。一般照相底片存儲(chǔ)的信號(hào)只是振幅信號(hào),沒(méi)有相位信號(hào),所以看著立體感不強(qiáng)。而激光全息照相就能夠把振幅及相位存儲(chǔ)在同一個(gè)底片上。一般在風(fēng)景區(qū)有人兜售激光全息照相的小佛像,立體感特別強(qiáng)。另外,咱們買(mǎi)的襯衫、喝的飲料,還有茅臺(tái)酒什么的,有激光全息方位商標(biāo),一張紙貼在一個(gè)封口上面,這個(gè)照片有點(diǎn)立體感,這就是防偽,茅臺(tái)酒廠里出廠的每一個(gè)酒瓶上面扣上這個(gè)東西,你就不能偽造了。

此外還可以搞三維立體存儲(chǔ)。大家知道照片放的時(shí)間長(zhǎng)了以后要發(fā)黃、發(fā)壞,不清楚了??墒羌偃缯f(shuō)全息照片,全息照片保存的時(shí)間可以用玻璃板,玻璃板保存的時(shí)間非常長(zhǎng),也就是說(shuō)可以長(zhǎng)時(shí)間的能都得到保存,而且高密度保存。


轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

激光姚建銓激光科普激光應(yīng)用
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來(lái)源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來(lái)源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)向本網(wǎng)提出書(shū)面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會(huì)依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評(píng)
0相關(guān)評(píng)論
精彩導(dǎo)讀