激光有哪些用途 激光有哪些用途10个字
2023年,物理学奖的荣誉降临在了三位致力于研究阿秒激光的科学家身上。对于许多普通人而言,初次听到“阿秒激光”这一术语,可能会感到陌生,但请允许本文为您揭开其神秘面纱。
物理学奖历来对激光领域的研究青睐有加,自过去几年已有多个奖项与激光相关。回溯到1960年代之前,若有人想描述激光给身边的人听,或许就如同描述给一个不能看颜色的盲人色彩一样,这无比困难。但现在,就算是幼儿园的小朋友也能理解激光的概念,因为只需花费5元就能买到一支激光笔。
当我们提及激光时,大多数人首先想到的是其颜色。其实,激光的颜色本质上是其频率或波长。而波长与频率之间,则是一个简单的换算关系,即它们的乘积等于光速。
那么,除了颜外,我们还能用哪些词汇来描述激光呢?当然可以想到的是亮度。激光笔的功率越大,其亮度及热度也越强,有些高级的激光笔甚至能点燃火柴。
还有一个在专业领域中用来描述激光的重要参数:脉冲宽度。通俗地讲,脉宽即描述激光“脉冲”发射的间隔时间。
为了更好地理解阿秒激光,我们需要深入探究脉冲宽度的概念。最初,我们所熟知的激光是连续发出的光束。但后来人们发现,激光可以以脉冲的形式发射,即以极短的时间间隔。这种激光被称为脉冲激光。
随着脉宽的减小,即脉冲发射的频率加快,每一颗“激光”的能量也会相应增大。阿秒激光的诞生就是这一技术发展的极致成果。它的脉宽达到了惊人的阿秒级别,是目前人类能够制造出来的最短时间间隔的物质。
那么,阿秒激光究竟有何用途?为何能获得奖的认可?阿秒激光为人类打开了一扇通往微观世界研究的大门。它为电子的超快运动过程提供了前所未有的观察手段。
以摄影为例进行类比:在摄影中,快门速度决定了我们能否捕捉到快速运动的画面。对于快速运动的对象,我们需要更高的快门速度来避免照片出现拖影。同样地,在高速摄影中,帧率决定了我们能否捕捉到高速运动对象的细节。
阿秒激光的出现就好比是高速摄影机中的高帧率技术。它使得我们能够观察并记录下微观世界中电子的运动过程。例如,使用阿秒光可以拍摄到原子内部的电子运动情况。
这仅仅是个开始。人类对微观世界的探索永无止境。未来的科技发展或许还需要更短脉宽的激光技术来进一步拓展我们的认知边界。
今年的物理学奖表彰了这些在阿秒激光领域做出杰出贡献的科学家们。希望您对阿秒激光有了更深入的了解。