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紀念激光發明50年

發布時間:2021-07-18 15:04:43

Ⅰ 激光技術是在什麼年發明

1、激光是20世紀60年代的新光源。由於激光具有方向性好、亮度高、單色性好等特點而得到廣泛應用。激光加工是激光應用最有發展前途的領域之一,現在已開發出20多種激光加工技術。

2、發展:

激光具有單色性好、方向性強、亮度高等特點。現已發現的激光工作物質有幾千種,波長范圍從軟X射線到遠紅外。

激光技術的核心是激光器,激光器的種類很多,可按工作物質、激勵方式、運轉方式、工作波長等不同方法分類。

根據不同的使用要求,採取一些專門的技術提高輸出激光的光束質量和單項技術指標,比較廣泛應用的單元技術有共振腔設計與選模、倍頻、調諧、Q開關、鎖模、穩頻和放大技術等。

3、原理:

科學家在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發的物質,使其原子的電子達到受激發的高能量狀態,當這些電子要回復到平靜的低能量狀態時,原子就會射出光子,以放出多餘的能量;而接著,這些被放出的光子又會撞擊其它原子,激發更多的原子產生光子,引發一連串的「連鎖反應」,並且都朝同一個方前進,形成強烈而且集中朝向某個方向的光;因此強的激光甚至可用作切割鋼板!

4、特性:

激光被廣泛應用是因為它的特性。(單色波長、同調性、平行光束)

激光幾乎是一種單色光波,頻率范圍極窄,又可在一個狹小的方向內集中高能量,因此利用聚焦後的激光束可以對各種材料進行打孔。以紅寶石激光器為例,它輸出脈沖的總能量不夠煮熟一個雞蛋,但卻能在3毫米的鋼板上鉆出一個小孔。

激光擁有上述特性,並不是因為它有與別的光不同的光能,而是它的功率密度十分高,這就是激光被廣泛應用的原因。

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我國早期激光技術的發展

1957年,王大珩等在長春建立了我國第一所光學專業研究所——中國科學院(長春)光學精密 儀器機械研究所(簡稱「光機所」)。在老一輩專家帶領下,一批青年科技工作者迅速成長,鄧錫銘是其中的突出代表。早在1958年美國物理學家肖洛、湯斯關於激光原理的著名論文發 表不久,他便積極倡導開展這項新技術研究,在短時間內凝聚了富有創新精神的中青年研究 隊伍,提出了大量提高光源亮度、單位色性、相乾性的設想和實驗方案。

1960年世界第一台激光器問世。1961年夏,在王之江主持下,我國第一台紅寶石激光器研製成功。此後短短幾年內,激光技術迅速發展,產生了一批先進成果。各種類型的固體、氣體、半導體和化學激 光器相繼研製成功。在基礎研究和關鍵技術方面、一系列新概念、新方法和新技術(如腔的Q突變及轉鏡調Q、行波放大、錸系離子的利用、自由電子振盪輻射等)紛紛提出並獲得實施,其中不少具有獨創性。

同時,作為具有高亮度、高方向性、高質量等優異特性的新光源,激光很快應用於各技術領域,顯示出強大的生命力和競爭力。通信方面,1964年9月用激光演示傳送電視圖像,1964年11月實現3~30公里的通話。工業方面,1965年5月激光打孔機成功地用於拉絲模打孔生產,獲得顯著經濟效益。醫學方面,1965年6月激光視網膜焊接器進行了動物和臨床實驗 。國防方面,1965年12月研製成功激光漫反射測距機(精度為10米/10公里),1966年4月研製出遙控脈沖激光多普勒測速儀。

可以說,在起步階段我國的激光技術發展迅速,無論是數量還是質量,都和當時國際水平接近,一項創新性技術能夠如此迅速趕上世界先進行列,在我國近代科技發展史上並不多見。這些成績的取得,尤其是能夠把物理設想、技術方案順利地轉化成實際激光器件,主要得力於光機所多年來在技術光學、精密機械和電子技術方面積累的綜合能力和堅實基礎。一項新技術的開發,沒有足夠的技術支撐是很難形成氣候的。

從1961年中國第一台激光器宣布研製成功至今,在全國激光科研、教學、生產和使用單位共 同努力下,我國形成了門類齊全、水平先進、應用廣泛的激光科技領域,並在產業化上取得可喜進步,為我國科學技術、國民經濟和國防建設作出了積極貢獻,在國際上了也爭得了一席之地。

Ⅱ 激光是在哪一年哪個國家問世的

激光的理論基礎起源於德國物理學家愛因斯坦,1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論『光與物質相互作用』。

1958年,美國科學家肖洛(Schawlow)和湯斯(Townes)發現了一種神奇的現象:當他們將氖光燈泡所發射的光照在一種稀土晶體上時,晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象,他們提出了"激光原理"。

1960年5月15日,美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光,梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領域的科學家。

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激光的基本特性:

1、定向發光

普通光源是向四面八方發光。要讓發射的光朝一個方向傳播,需要給光源裝上一定的聚光裝置,如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡,使輻射光匯集起來向一個方向射出。

2、亮度極高

在激光發明前,人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高,與太陽的亮度不相上下,而紅寶石激光器的激光亮度,能超過氙燈的幾百億倍。因為激光的亮度極高,所以能夠照亮遠距離的物體。

3、顏色極純

光的顏色由光的波長(或頻率)決定。一定的波長對應一定的顏色。太陽輻射出的可見光段的波長分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間,對應的顏色從紅色到紫色共7種顏色,所以太陽光談不上單色性。

4、能量極大

光子的能量是用E=hv來計算的,其中h為普朗克常量,v為頻率。由此可知,頻率越高,能量越高。激光頻率范圍3.846×10^(14)Hz到7.895×10^(14)Hz。

參考資料來源:網路-激光

Ⅲ 激光的發現為什麼不提早50年,具體

可是早時代沒有完善的科學道具呀,也沒有當今現代的科技發達。而且現在可以成功也是偉人們為我們開了個頭呀。

Ⅳ 激光的發現為什麼不提早50年

這個科技的發展是大家無法預料的,還是正確的看待現在把。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

Ⅳ 為什麼激光的發現不提早50年

如果科技允許的話最好提前500年。

Ⅵ 光纖是誰發明的

1960年,美國人梅曼發明了紅寶石激光器,使人類獲得了性質與電磁波相同、且頻率和相位都穩定的光——激光,但當時這種激光器還不能在室溫條件下連續工作。

由於激光頻帶寬、純度高、不易擴散,具有很好的方向性,因而很快便在通信領域找到了用武之地。

在光纖的傳輸介質方面,人們發現了透明度很高的石英玻璃絲可以傳播光。這種玻璃絲叫作光學纖維,簡稱光纖。光纖一般由兩層組成,裡面一層稱為內芯,直徑一般為幾十微米或幾微米;外面一層稱為包層。為了使光纖在施工的過程中不易被拉斷,通常把千百根光纖組合在一起進行增強處理,製成像電纜一樣的光纜,這樣既提高了光纖的強度,又使光纖系統的通信容量大大增加。光纖的突出優點,是它可以在同一條通路上進行雙向傳輸,利用這一特性,用戶可以通過交互信息系統與對方對話,這就是我們所說的光纖通信。

光纖通信是運用光反射原理,把光的全反射限制在光纖內部,用光的信號取代傳統通信方式中的電信號。但初期的光纖,光在其中傳輸時損耗很大。因此,要想用它來通信是不可能的。

1966年7月,英國標准電信研究所的英籍華人高錕博士和霍克哈姆就光纖傳輸的前景發表了具有重大歷史意義的論文,論文分析了玻璃纖維損耗大的主要原因,大膽地預言,只要能設法降低玻璃纖維中的雜質,就有可能使光纖損耗從每千米1000分貝降低到每千米20分貝,從而有可能用於通信。這篇論文鼓舞了許多科學家為實現低損耗的光纖而努力。

1970年,美國康寧玻璃公司的卡普隆博士等三人,經過多次的試驗,終於研製出傳輸損耗僅為每千米20分貝的光纖。這樣低損耗的光纖,在當時是驚人的成就,使光纖通信有了實現的可能。

1970年,美國的貝爾研究所研製出能在室溫下連續工作的半導體激光器,這種激光器只有米粒大小。盡管最初的激光器的壽命很短,但這種激光器已被認為是可以作為光纖通信的光源。由於光纖和激光器的重大突破,使光纖通信有了實現的可能,因此,1970年被認為是值得紀念的光纖傳輸元年。

1970年,突破了光纖和激光器兩項技術難題,光纖通信從理想變成可能,各國電信科技人員,競相進行研究和試驗。光纖通信開始進入實用階段,而且此後的發展極為迅速,其應用系統也已經多次更新換代。20世紀70年代的光纖通信系統主要應用光纖的短波波段進行傳輸;80年代以後逐漸改用長波波段;到90年代初,光纖的通信容量擴大了50倍。到了90年代後期,傳輸波波長更長,並且開始使用光纖放大器等新技術以增強信號、擴大傳輸容量。這時,光纖廣泛地應用於市內電話以及長途通信干線中,成為通信線路的骨幹。甚至美、日、英、法等8國已宣布,今後鋪設長途通信干線不再使用電纜而改用光纜。

Ⅶ Electric Dreams Report列舉的十大未來50年有望實現的創新發明是哪些

智能身體植入技術、飛行艙交通工具、太空旅行、虛擬假期技術、家用機器人、可預知警察、通過激光全息圖、超人能力、超音速海底火車、隱形斗篷!

未來50年意味著美夢成真,意味著眾多科學設想變成現實。人們會使用植入技術持續監測身體健康狀況,乘坐飛行艙旅行。還有激光全息圖,絕不會讓你錯過每一場會議或社交活動!未來還會出現擺脫傳統隧道就可穿越海底的超音速火車,在犯罪發生之前就可感知的警察,隱形斗篷也有望成為現實。

未來休閑生活和旅遊模式也會發生翻天覆地的變化。機器人解決家庭勞動,人們擁有更多的空餘時間。人們還可足不出戶享受到太空度假和虛擬假期帶來的興奮體驗。

以下是Electric Dreams Report列舉的十大未來50年有望實現的創新發明:

1.智能身體植入技術 創新實現指數:40%

植入於皮膚內細小的IT設備可以24小時監測血液狀況和神經信號,能夠及時檢測和診斷疾病。

2.飛行艙交通工具 創新實現指數:28%

科學家預測未來飛行艙將會替代汽車。

3.太空旅行 創新實現指數:28%

太空度假成為人們日常之選。

4.虛擬假期技術 創新實現指數:25%

無論年齡大小,人們均可全身心體驗虛擬假期,應用於虛擬假期的VR技術會高效創造出令人振奮的假想空間。人們還可藉此技術實現性別轉換或重返青春。

5.家用機器人以及更多的空閑時光 創新實現指數:24%

家庭與工作環境有機器人協助,人們可以享受更多休閑時光,生活標准大大提高!

6.可預知警察 創新實現指數:23%

思想辨識技術會被廣泛應用,有效防止犯罪發生。

7.通過激光全息圖實現的虛擬會議 創新實現指數:23%

未來有可能通過激光全息圖參加工作會議與社交應酬,你再難溜掉!

8.超人能力 創新實現指數:18%

採用電活性肌肉高分子的外骨骼緊身衣可以讓人們擁有像超人一樣的強大力量!

9.超音速海底火車 創新實現指數:16%

時速可達每小時750英里,通過超級空穴前往各大陸地區。特別裝置的水下空氣圓形頂使火車不會受到摩擦牽絆,實現順暢穿梭。

10.隱形斗篷 創新實現指數:13%

隱形技術將首先應用於軍事,民用隨後也會普及。超市和俱樂部會使用AR技術自動隱形,在不想接待的客戶前自動變得灰暗,在歡迎的客戶前變得鮮艷。

Ⅷ 激光器發明的歷史

激光器的發明
激光器的發明是20世紀科學技術的一項重大成就。它使人們終於有能力駕駛尺度極小、數量極大、運動極混亂的分子和原子的發光過程,從而獲得產生、放大相乾的紅外線、可見光線和紫外線(以至X射線和γ射線)的能力。激光科學技術的興起使人類對光的認識和利用達到了一個嶄新的水平。

激光器的誕生史大致可以分為幾個階段,其中1916年愛因斯坦提出的受激輻射概念是其重要的理論基礎。這一理論指出,處於高能態的物質粒子受到一個能量等於兩個能級之間能量差的光子的作用,將轉變到低能態,並產生第二個光子,同第一個光子同時發射出來,這就是受激輻射。這種輻射輸出的光獲得了放大,而且是相干光,即如多個光子的發射方向、頻率、位相、偏振完全相同。

此後,量子力學的建立和發展使人們對物質的微觀結構及運動規律有了更深入的認識,微觀粒子的能級分布、躍遷和光子輻射等問題也得到了更有力的證明,這也在客觀上更加完善了愛因斯坦的受激輻射理論,為激光器的產生進一步奠定了理論基礎。20世紀40年代末,量子電子學誕生後,被很快應用於研究電磁輻射與各種微觀粒子系統的相互作用,並研製出許多相應的器件。這些科學理論和技術的快速發展都為激光器的發明創造了條件。

如果一個系統中處於高能態的粒子數多於低能態的粒子數,就出現了粒子數的反轉狀態。那麼只要有一個光子引發,就會迫使一個處於高能態的原子受激輻射出一個與之相同的光子,這兩個光子又會引發其他原子受激輻射,這樣就實現了光的放大;如果加上適當的諧振腔的反饋作用便形成光振盪,從而發射出激光。這就是激光器的工作原理。1951年,美國物理學家珀塞爾和龐德在實驗中成功地造成了粒子數反轉,並獲得了每秒50千赫的受激輻射。稍後,美國物理學家查爾斯·湯斯以及蘇聯物理學家馬索夫和普羅霍洛夫先後提出了利用原子和分子的受激輻射原理來產生和放大微波的設計。

然而上述的微波波譜學理論和實驗研究大都屬於「純科學」,對於激光器到底能否研製成功,在當時還是很渺茫的。
但科學家的努力終究有了結果。1954年,前面提到的美國物理學家湯斯終於製成了第一台氨分子束微波激射器,成功地開創了利用分子和原子體系作為微波輻射相干放大器或振盪器的先例。

湯斯等人研製的微波激射器只產生了1.25厘米波長的微波,功率很小。生產和科技不斷發展的需要推動科學家們去探索新的發光機理,以產生新的性能優異的光源。1958年,湯斯與姐夫阿瑟·肖洛將微波激射器與光學、光譜學的理論知識結合起來,提出了採用開式諧振腔的關鍵性建議,並預防了激光的相乾性、方向性、線寬和噪音等性質。同期,巴索夫和普羅霍洛夫等人也提出了實現受激輻射光放大的原理性方案。

此後,世界上許多實驗室都被捲入了一場激烈的研製競賽,看誰能成功製造並運轉世界上第一台激光器。

1960年,美國物理學家西奧多·梅曼在佛羅里達州邁阿密的研究實驗室里,勉強贏得了這場世界范圍內的研製競賽。他用一個高強閃光燈管來刺激在紅寶石水晶里的鉻原子,從而產生一條相當集中的纖細紅色光柱,當它射向某一點時,可使這一點達到比太陽還高的溫度。

「梅曼設計」引起了科學界的震驚和懷疑,因為科學家們一直在注視和期待著的是氦氖激光器。

盡管梅曼是第一個將激光引入實用領域的科學家,但在法庭上,關於到底是誰發明了這項技術的爭論,曾一度引起很大爭議。競爭者之一就是「激光」(「受激輻射式光頻放大器」的縮略詞)一詞的發明者戈登·古爾德。他在1957年攻讀哥倫比亞大學博士學位時提出了這個詞。與此同時,微波激射器的發明者湯斯與肖洛也發展了有關激光的概念。經法庭最終判決,湯斯因研究的書面工作早於古爾德9個月而成為勝者。不過梅曼的激光器的發明權卻未受到動搖。

1960年12月,出生於伊朗的美國科學家賈萬率人終於成功地製造並運轉了全世界第一台氣體激光器——氦氖激光器。1962年,有三組科學家幾乎同時發明了半導體激光器。1966年,科學家們又研製成了波長可在一段范圍內連續調節的有機染料激光器。此外,還有輸出能量大、功率高,而且不依賴電網的化學激光器等紛紛問世。

由於激光器具備的種種突出特點,因而被很快運用於工業、農業、精密測量和探測、通訊與信息處理、醫療、軍事等各方面,並在許多領域引起了革命性的突破。比如,人們利用激光集中而極高的能量,可以對各種材料進行加工,能夠做到在一個針頭上鑽200個孔;激光作為一種在生物機體上引起刺激、變異、燒灼、汽化等效應的手段,已在醫療、農業的實際應用上取得了良好效果;在通信領域,一條用激光柱傳送信號的光導電纜,可以攜帶相當於2萬根電話銅線所攜帶的信息量;激光在軍事上除用於通信、夜視、預警、測距等方面外,多種激光武器和激光制導武器也已經投入實用。

今後,隨著人類對激光技術的進一步研究和發展,激光器的性能和成本將進一步降低,但是它的應用范圍卻還將繼續擴大,並將發揮出越來越巨大的作用。

http://www.sjkc.com.my/-ke/xin/history/kjbl/artic/20408135149.html

Ⅸ 激光技術是在1960年發明的.激光被譽為神奇的光,關於激光的應用下列說法中正確的是()A.激光用來

A、激光用來控制核聚變,是因為它的方向性好,光源的能量就集中在很小一點上,可以在空間某個小區域內產生極高的溫度,故A正確.
B、由於激光是相干光,所以它能像無線電波那樣被調制、用來傳遞信息,故B正確.
C、用激光攔截導彈,摧毀衛星,是因為激光方向性好能量高,故C錯誤.
D、能利用激光測量地面到月球表面的距離,是因為激光平行度好,方向性好.故D錯誤.
故選:AB

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