激光的原理、技术和用途是什么 _原理

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近几年激光技术被广泛的运用，也许很多人并没有接触过激光，下面我们一起来看看激光的原理技术和用途有哪些。

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激光的原理、技术和用途是什么
原子有内能，内能不能连续变化，而是一步一步分离的。这种分离的能量称为能级。电子的状态决定了能级。正常情况下，电子总是在内轨道，这叫基态或稳态。在整个原子系统中，大部分电子团始终处于基态。没有外力，内层的电子不会跑到外层。也就是说，低能级上的电子不会自动跑到高能级。
当处于基态的电子被外界以适当的方式，如光照、电子碰撞、化学作用或加热等方式，给予一定的能量时，就会被激发到较高的能级。相反，由于原子内部的矛盾，电子会自发地返回到较低的能级，这就叫做自发跃迁。跃迁是指微观粒子系统从一种状态到另一种状态的跃迁。在自发跃迁过程中，原子的内能降低，多余的能量会被释放出来。释放有两种形式，一种是热，一种是光。热叫无辐射跃迁，光叫自发辐射跃迁，它的辐射叫自发辐射。来自电灯等普通光源的光是由自发跃迁产生的。
因为一个原子团中每个原子的最外层电子是不均匀的，放射性物质也可能含有多种元素。每个原子的电子轨道半长不相等，能级之间的能量差不同。由于这种原子群辐射的电磁波中各模式的强度、频率、相位和方向可能相差很大，所以自发辐射在光学上称为非相干光。荧光灯和电灯的辐射是电磁能的一种形式，像非相干光和光、无线电波和微波。虽然电磁辐射的效果随频率变化，但所有辐射过程的本质都是一样的。

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【激光的原理、技术和用途是什么】激光是利用物质的一种叫做受激辐射的特性产生的。通常当物质没有被外能激发时，所有电子都集中在基态能级a，被外能激发后，部分电子会上升到能级B的高能级，然后很快以荧光跃迁的形式消退到物质的次能级C 。受激后，电子在最高能级的停留时间非常短，不到10个负八次方秒。但有些物质在电子跃迁到亚高能级时可以停留很长时间。铬离子如红宝石可以停留几毫秒，从而在那里形成稳定的停留状态(亚稳态) 。
当电子从亚稳态进一步跃迁到低能级时，就产生了光子。如果这个光子在光学谐振腔(两端都有镜子的谐振腔)中被反射回来，它将引发性质相同的跃迁，产生频率和相位相同的光子。这两个光子会再次被感应，如果继续，会产生足够强的同频率同相位的光，从光学谐振腔中的半透明反射镜发出，称为受激辐射。
受激辐射经过谐振腔的重复、反馈和放大，最终形成同频率、同相位、同方向的强大光流，从半反射半透射透镜即激光器发出。
激光的特性
1.方向性好，激光的发射方向可以限制在小于几毫弧度的立体角内，使照射方向的照度增加千万倍。激光准直、制导和测距利用了良好的方向性。

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2.亮度高，激光是目前最亮的光源。它的能量高度集中，很容易在一个微小的点上产生几万摄氏度甚至几百万摄氏度的高压高温。
3.单色性好，为精密仪器测量、某些化学反应的激发等科学实验提供了极为有利的手段。
激光的使用
1.军事上出现了激光枪、激光炮、激光雷达、激光导弹等激光武器，美国还在试验用激光射卫星。
2.在工业中，材料可以切割和熔化。有CD机，也有CD 。
3.激光通信。用光传递信息，比如船舶用光通信，交通灯用红、黄、绿三色调度，打电话。
4.激光图像传输。图像光束除了传输图像外，还可以传输一般的符号或数字，放大或缩小图像。
5.钻孔、切割、焊接和淬火是加工金属材料时最常用的操作。自从激光问世以来，在加工强度、质量和范围方面都创造了新的局面。除了金属材料，激光还可以加工许多非金属材料。
6.摄影排版。照排是通过排字机上的镜头改变字符的大小和形状。使用摄影排版时，光源通过镜头只将所需的文字和符号成像在相纸上，然后显影、定影，形成摄影底片。然后，就像照片一样打印出来。与普通光源相比，激光排版省时省力。由于激光的高亮度和浅色，可以大大提高图像的清晰度，印刷出来的书籍质量自然也高。