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§第一节 时代奇葩绽开了(第2页)

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就是说它具有很高的定向性。

太阳、电灯等一般的光源,它们发出的光均匀地射向四方,即使采用光学技术如凹面反射镜或聚光镜之类的光学器件,将光束加以会聚集中,也仍具有一定的散开角度,平行度很不高,例如定向性比较好的探照灯,它的照射距离只有几公里远,1米直径的光束照射到几公里远处,其直径竟扩大到几十米,因而光大大减弱,被照面上的光斑大而暗淡。

但激光却不是这样,激光束从激光器里一出来,就向一个确定的方向发射过去,光束发散角很小,只有几分,甚至可以小到1秒,比目前掌握的各种各样电磁波的发散角度都小,一句话,激光束几乎是一束平行光束。

因此,激光器发射的激光束的定向性,要比探照灯的定向性高几千倍。

例如,一台氦氖激光器发出的激光平行光束,照射到20公里远处,光束的直径只扩大10厘米。

如果探照灯的平行光束能够照射到38万公里之外的月球上去,它的光束直径就要扩大到几千公里的范围。

而激光束发射到月球上去,光束在月球表面上投下的光斑直径还不到2公里。

激光之所以有这么好的方向性,是因为它有一个特殊的激光形成和发射结构,就象子弹自枪简里发射出来那样,激光束也有它的“光发射枪”

,名叫谐振腔,只有那些传播方向严格地与谐振腔轴线平行的光子,才能在谐振腔内来回反射中形成雪崩式的受激放大,而方向稍有偏离的光子都要被淘汰掉,因而输出的激光束是与激光器谐振腔轴线平行的光束。

激光的高定向性在激光测距、激光通讯等许多领域里都有大用场。

例如,在通讯方面,激光发散角小,到接收端的光斑直径就小,在此光斑之外则收不到信号,有利于保密,而且能量集中,传送距离可以很远,适合于作长距离通讯。

激光的第二个特点——单色性好。

就是说,激光的颜色很纯。

从光的色散知道,太阳光和灯光等复色光能够分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。

可是,我们所获得的任何一种单色光,其实都不是严格的只含有一种频率的光子,换句话说,不是单一波长,而是具有一个波长范围,因此,在光谱中并非仅含有一条谱线,它远未纯到这种程度。

凡是发射单色光的光源,称为单色光源。

既然复色光能够分解成单色光,那么具有一定波长范围的单色光还能不能继续分解呢?也能分解。

不过,单色光分解后,不是一段连续的色带,而是一条条分立的亮线(前面讲过,称之为谱线)。

单色光的波长范围就叫做单色光的谱线宽度。

波长范围越小,即谱线宽度越窄,说明单色性越好。

因此,谱线宽度是衡量光源单色性好坏的标志。

通常,我们说的单色光,是指谱线宽度很窄的一段光波。

表示波长,表示谱线宽度,一种单色光的谱线宽度越窄,越小,其单色性越好。

例如,普通光源中的(K86)灯,是单色光源中较好的,但是,光色最单纯的要数激光了。

例如,氦一氖激光器发出的单色光(红光),谱线宽度。

由此可见,氦一氖激光器发射的光的单色性比一般单色光源的单色性高1万倍!

因此说,激光是目前最好的单色光源。

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