你有一份来自激光的简历!

2024-09-29 00:00:00蒲怜伶周大华

“中国人将屋顶涂成了蓝色!”

“他们是在屏蔽激光?”

最近,我国普普通通的蓝色薄膜贴——用于屋顶防水的建材,却在美国引发了关于“激光武器”的恐慌。某些外国视频博主甚至认为“中国发现了激光武器,要求民众将屋顶涂成蓝色,以有效屏蔽激光”,让人啼笑皆非。

那么,激光到底是什么,真的有那么大威力吗?就让我们打开这份来自激光的简历,看看它都有哪些本领。

你好!我是激光,很高兴认识你

关于我,你见得最多的,可能就是激光笔。在大教室内,老师用激光笔能轻易地指示PPT 的内容;在天文观测小组,组长也能用爱因斯坦激光笔(指星笔)标示出星星的位置。而这,都要感谢激光装置最开始的设计者们:汤斯、梅曼……

“二战”时期,美国某实验室要做一个雷达,发射的电磁波频率为24GHz。汤斯指出,这个频率是大气的不透明区,电磁波传输距离有限。雷达却还是被做了出来,但结果正如汤斯所言。望着废掉的雷达,汤斯突发奇想:把高频率的电磁波射入分子会如何呢?很快,他开始实验这一想法,制成了微波放大器,也就是说,这个装置激发出了微波。然而,微波是不可见的,汤斯希望改进装置,让其激发出人眼可见光。他又设计了很多装置,虽然都失败了,但却给后来者提供了重要的参考。

梅曼在读到汤斯的文章后,也开始了尝试。经过9 个月的研究,1960 年7 月,他的装置成功射出了一束红光。梅曼打造出了世界上第一台激光器:红宝石激光器。

仅仅一年之后,由“激光之父”王之江教授领导研制的我国第一台激光器——红宝石激光器也诞生了。

我都有哪些特长

人们都说我是20 世纪以来继核能、电脑和半导体之后,人类的又一项重大发明。之所以如此重大,源于我有3 个不容忽视的响亮称号:“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。

最快的刀

要问什么刀最快,你想到的是上古神兵还是大唐陌刀?真要比起来,它们在我面前都是弟弟。 我的定向性很强,能量很集中,所以用我来切割金属、钢板,甚至钻石,都不在话下。我不仅极其锋利,而且切割精度很高,不会造成污染和变形。

此外,我还可以被用作手术刀。相比传统手术刀,用我来切除肿瘤,不仅速度奇快,能大幅度缩短手术时间,还能够减少手术创口,防止感染,预防瘢痕。因此,我被称为“最快的刀”可谓实至名归!

最准的尺

要问什么尺最准,那还是非我莫属。我的光束不易发散,朝着一个方向直线传播,精度非常高,误差特别小。在建设公路、铁路和各种大型工程时,用我来测距,标注的那一条条指标线,别提有多准了,远非其他标示工具能比拟的。

最亮的光

什么光最亮?你可能会想到直射的太阳光,或者电焊发出的亮光。但跟我比起来,都是小巫见大巫。来,让我给你对比一下。电灯的亮度你肯定切身感受过,而太阳光的亮度是电灯的数百倍,所以直射双眼会让人非常难受。可你相信吗,大功率激光的亮度,可以达到太阳光亮度的100亿倍!简直让人难以置信!幸好,平时你接触的激光笔都是低功率的激光(但直射依然对眼睛有害)。

我有哪些工作经验

自1960 年到现在,我的技术不断发展,早已融入你的日常生活,各种激光器遍及工业、军事和通信等各个领域。

医学:飞秒激光

说到飞秒激光,你可能也有耳闻,采用飞秒激光技术来矫治近视已经并不稀奇。其实,这种技术就是用飞秒激光在眼睛内的角膜基质层制作微透镜,相当于在角膜上“制作一副镜片”。相比于其他矫正视力的手术方法,它的安全性更高、感染率更小、术后的视觉质量更完美。至于为什么叫飞秒激光?因为这是一种以光的持续时间来命名的激光。1 飞秒等于10-15秒,也就是1 秒的1000 万亿分之一!

军事:激光雷达

在军事上,当提到激光,你可能就会想到各种高科技武器——比如激光武器、激光雷达等。激光武器拥有约每秒30 万公里的速度,一旦锁定目标,简直毫无躲避的可能。然而,这需要超级巨大的电能储备才能施展,而且还受限于大雾、大雪等极端天气,因此一直难以得到大规模应用。所以,关于“蓝色薄膜贴屏蔽激光”的传言完全是无稽之谈。相比之下,激光雷达更切实际,也就是将激光技术与雷达结合运用,发射激光脉冲来检测物体、测量距离。就像是你在晚上,不止能对周遭喊话,还能用电筒照射,自然能更加详实地探索周围环境。

通信:激光通信

可能你不曾想到,我还能用于通信——大气激光通信。原理说起来很简单,就是将光纤通信中的传输介质由光纤换作大气。激光通信的优点是通信容量巨大,在理论上,可同时传送1000 万路电视节目和100 亿路电话。可以想象为,有许许多多条光纤叠在了一起,自然能传输更多的信息。可是,要实现大气激光通信,还是有许多技术难关要攻克,比如大气电离层和自然环境的影响等。假以时日,这项技术真正成熟之后,可能下载数百集的蓝光动漫也只需几秒。

我还有无限可能

自各种各样的激光装置被发明以来,我给人类带来了许多可能——飞秒激光能矫正视力、激光武器和雷达能增强军事力量,激光通信能拓宽信息通路……再后来,阿秒激光技术又进一步为人们打开了微观物理学的大门。借助这项技术,科学家们可以像看电影的慢回放一样,观察电子在原子内部的运动,从某种意义上来说,这能帮助人类了解世界最基本的构成,从而揭开一切秘密。

那么,这份关于我的简历,激发你的兴趣了吗?