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激光發明

發布時間:2021-07-30 07:54:21

⑴ 激光是誰發明

激光的發明者是美國物理學家愛因斯坦。

激光是20世紀以來繼核能、電腦、半導體之後,人類的又一重大發明,被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation,意思是「通過受激輻射光擴大」。

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦,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。這一理論是說在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發,會從高能級跳到(躍遷)到低能級上。

這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做「受激輻射的光放大」,簡稱激光。


(1)激光發明擴展閱讀:

從微觀角度看,激光是具有相同頻率的大量光子的集合,獲得具有優良性質的激光的關鍵就是使所有的光子都在同一頻率上。這可以通過激光諧振腔獲得。

我們在激光諧振腔中加入具有特定頻率的光子後,可以使其中的原子在這些光子的頻率上振盪,從而發射出具有相同頻率的光子。這種類似於原子彈的「鏈式反應」的物理過程,可以使我們迅速獲得大量具有某一特定頻率的光子,這些光子通過調制之後,就可以以激光的形式發射出去了。

激光的應用途徑,除了已經廣泛應用的信息探測和信息傳導等技術之外,還通過光子與物質粒子的相互作用,對一些微小的結構對象進行操作。

⑵ 激光是什麼時候發明的

激光是神奇的,但它不是普羅米修斯從天上偷來的聖火。激光是人造的,但它不是常人隨心所欲可以製造出來的。激光的發現以及到最後被廣泛運用,是眾多科學家付出艱辛努力的結果。

1958年,美國物理學家查爾斯·湯斯和他的同事肖洛在《物理評論》雜志上發表了他們關於《受激輻射的光放大》的重要論文,文中稱:物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激勵時,都會產生不發散的強光——激光。這一理論奠定了激光發展的基礎。這項研究成果發表後,湯斯和肖洛並沒有繼續進行研究和實驗,這項研究成果最終被美國加利福尼亞州休斯航空公司實驗室里一個名不見經傳的年輕研究員——西奧多·梅曼利用了。

激光掃描識碼器湯斯曾預言,微波激射器的原理,在一定的條件下可以產生激光。梅曼決心親自實踐這一預言。他花了兩年時間從事這方面的研究,還動手製作有關的裝置,選擇各種工作物質。他終於選定了紅寶石晶體(在剛玉中摻入鉻離子)作為工作物質。

這樣的選擇在當時是一個頗為大膽的嘗試,因為當時的理論界對紅寶石晶體發光的可能性是持否定態度的。但是梅曼堅定了自己的選擇。他通過實驗測量了紅寶石晶體的量子效率,分析了紅寶石晶體達到能級粒子數反轉的條件。他將紅寶石晶體材料做成一個直徑1厘米、高2厘米的圓柱體,將兩端仔細磨成平行的平面,並鍍上了銀,構成諧振腔。他把它嵌入一個螺旋型的脈沖閃光燈內,使紅寶石晶體接上了泵浦源。這樣,他完成了世界上第一台即將產生激光的——被他稱為「受激輻射光放大器」的裝置。這個裝置就是世界上出現的第一台激光器。

奇跡終於出現了,1960年5月的一天,梅曼和往常一樣來到實驗室。他打開了泵浦源的開關,讓脈沖氙燈的電能饋入紅寶石中,此時,這台裝置中發射出了第一束閃光。這束光,色單純,所有的波都在同一個方向上;發射到幾千千米以外也不會因發散而失去作用;聚焦到某一點上可以達到極大的能量,甚至可以超過太陽表面的溫度值。這束光,就是人類有史以來所獲得的第一束最特殊的光——激光!

梅曼平靜地寫下了實驗記錄:紅色,波長694.3納米。1960年5月15日,梅曼宣布了這個記錄。這一束在試驗室第一次製得的人造激光,雖然僅持續了3億分之一秒的對間,但它卻標志著人類文明史上一個新時刻的來臨。

⑶ 激光是誰發明的

激光(LASER)是受激而發射的光,是「光受激輻射放大」的簡稱,它的含義是通過輻射的回受激發射而實現答光的放大(Light
Amplification
by
Stimulated
Emission
of
Radiation).產生激光的器件叫做激光器,激光是一種強烈的、集中的、高度平行的相干光束.激光(1960年由美國人Maiman發明)、晶體管(1948年由Bardeen和Brattain發明)與原子能反應堆(1942年由義大利人Fermi發明)被人們視為20世紀最重要的三大技術發明,對現代科學技術的發展產生了深遠影響.

⑷ 誰發明了激光

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。 轉自 http://wenwen.soso.com/z/q77875732.htm

⑸ 激光誰發明的,怎麼發明的

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回0.6943微米的激光,這是人類有答史以來獲得的第一束激光,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。

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦,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。這一理論是說在組成物質的原子中,有不同數量的粒子(電子)分布在不同的能級上,在高能級上的粒子受到某種光子的激發。

會從高能級跳到(躍遷)到低能級上,這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光,而且在某種狀態下,能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做「受激輻射的光放大」,簡稱激光。

(5)激光發明擴展閱讀

激光在工業上,也應用極為廣泛,因為激光在激光束聚焦在材料表面的時候能夠使材料熔化,使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。七十年代後,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。在工業生產中有一定的適用范圍。

激光玻璃是一種以玻璃為基質的固體激光材料。它廣泛應用於各類型固體激光光器中,並成為高功率和高能量激光器的主要激光材料。

⑹ 激光是誰發明的、用干什麼

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦,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』。1960年7月7日,西奧多·梅曼宣布世界上第一台激光器誕生。前蘇聯科學家尼古拉·巴索夫於1960年發明了半導體激光器。

激光應用領域

激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料(包括金屬與非金屬)進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源,識別物體等的一門技術,傳統應用最大的領域為激光加工技術。

激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術,傳統上看,它的研究范圍一般可分為

1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。

2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。

(6)激光發明擴展閱讀

激光發展前景

激光功率已不足以描述切割能力的大小,亮度(Brightness)才是。亮度的定義是「單位面積單位立體角的激光功率」。

對比CO2激光器、碟片激光器和光纖激光器,可以得出這樣的結論:直到5千瓦,以光纖激光的亮度最大,切割金屬板最快最厚的當屬光纖激光。

但實際上切割厚板尚不如CO2激光,盡管碳鋼對近紅外的1.07摻鐿光纖激光的吸收率數倍於中紅外10.6的CO2激光,但10倍於光纖激光波長的CO2激光之切縫比光纖的寬得多(一般2mm),氧氣易於吹入。

這就是CO2激光46年來一直獨占固體激光之鰲頭的緣由。第一,國產激光切割機的量產與自主開發力度的加大,外國一線公司在華本土化的生產,縮小了二者的產品差距與價格差距。用戶對國產機的認同度不斷提高,其在2010年國內市場的佔比高達80%。

第二,2010年我國千瓦以上大功率CO2激光切割機銷量達1000台,佔全球市場的20%-25%。上海團結普瑞瑪、大族激光、武漢法利萊、奔騰楚天等一線廠商都有大幅的增長。最多一家竟佔了國內市場的30%。

⑺ 激光是怎樣發明的

激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之後,人類的又一重大發明。它的原回理早在1916年已被著名的物理學家答愛因斯坦發現,但直到1958年激光才被首次成功製造。

激光是在有理論准備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世就獲得了異乎尋常的飛快發展,激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致一門新興產業的出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成果,從而促進了生產力的發展。

⑻ 激光怎麼發明的

激光(LASER)是受激而發射的光,是「光受激輻射放大」的簡稱,它的含義是通過輻射的受激發射而實現光的放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation).產生激光的器件叫做激光器,激光是一種強烈的、集中的、高度平行的相干光束.激光(1960年由美國人Maiman發明)、晶體管(1948年由Bardeen和Brattain發明)與原子能反應堆(1942年由義大利人Fermi發明)被人們視為20世紀最重要的三大技術發明,對現代科學技術的發展產生了深遠影響.

⑼ 激光是什麼時侯發明的

激光原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發現,但要直到 1958 年激光才被首回次成功製造。答

激光的最初中文名叫做「鐳射」、「萊塞」,是它的英文名稱LASER的音譯,是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞。意思是「受激輻射的光放大」。激光的英文全名已完全表達了製造激光的主要過程。1964年按照我國著名科學家錢學森建議將「光受激發射」改稱「激光」。

激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之後,人類的又一重大發明,被稱為「最快的刀」「最準的尺」「最亮的光」和「奇異的激光」。它的原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發現,但要直到 1958 年激光才被首次成功製造。激光是在有理論准備和生產實踐 迫切需要的背景下應運而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發展,激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生,而且導致整個一門新興產業的 出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段,去獲得空前的效益和成果,從而促進了生產力的發展。

⑽ 什麼是激光發明與原理

激光是20世紀以來,繼原子能、計算機、半導體之後,人類的又一重大發明,被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」。它的亮度為太陽光的100億倍,它的原理早在1916年已被著名的物理學家愛因斯坦發現並預言,但要直到1960年首台激光器才被首次成功發明。
激光是在有理論准備和生產實踐迫切需要的背景下應運而生的,它一問世,就獲得了異乎尋常的飛快發展,激光如今已無處不在,從超市收款機、CD播放器到眼科診所,到處都可以發現它的身影。

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