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激光和自然光的区别

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激光和自然光的区别

  我们能看见东西因为有光源,那么激光与自然光的根本区别?下面是学习啦小编为你整理的激光和自然光的区别,供大家阅览!

  激光与自然光的根本区别

  激光只有一种精确的颜色,单色及一种波长而自然日光有7种颜色。

  激光的射线是连惯性地沿直线转动的(单一颜色, 单一波长)而自然日光的光线不是连惯的(因为自然日光有7种颜色,7种差异的波长) 激光的光线是很集中的,能够照准在一个焦点。即使在远处,光线激光的光线也能够照准在一个焦点上。而自然日光的光线是分散的,所以光线是比较弱。

  激光最主要的特性之一便是可以产生高得出奇的亮度,或者说具有极高的发光强度。地球上任何一种已知材料,无论其熔点多高,在强激光照射下1秒钟 之内即可开始气化;任何一种金属或钻石,不管其硬度多大,激光均可轻而易举地对它打孔。那么,激光为什么会具有如此高的发光强度呢?

  原来,一个普通光源的发光,从时间上讲,一般是持续不断地发射,例如一只灯泡,通电后就一直在发光,直到切断电源为止;从空间上讲,则是向四面 八方传播,因而一只灯泡可以照亮整个房间。这就是说,普通光源发出的光能量无论时间上还是空间上都弥散开去,所以难以产生极高的强度。

  激光则与此截然不同,它的能量可以在非常短的时间内爆发出来,目前最短可以达到几个飞秒(1飞秒=10-15秒),这比我们“一眨眼”的时间不 知短了多少倍!而且,其能量往往集中在一条极细的光束中,例如光束直径只有若干微米(1微米=10-6米),且几乎无发散地向前传播。此外,激光具有非常 纯的颜色,这在物理学中称为单色性,由此,可以通过适当的透镜变换将光束进一步“压窄”。正是这些特性使激光可以产生极高的亮度。

  随便一个中等强度的激光器就可以产生比太阳表面高得多的亮度,世界上这样的激光器岂止千万台,开动起来岂不将地球焚为灰烬?

  回答是完全不会出现这种情况,原因是激光为一条极细的光束,因而只能在很小的区域上产生高亮度,而且都是在需要的地方,例如,想在某坚硬物品上打一个孔,就将激光对准要打孔的地方,该点很快被穿透,周围却丝毫无损。

  总之,激光之所以具有高得出奇的发光强度,是和它具有非常好的方向性与单色性分不开的。

  自然光是什么?

  1.普通光源中各个分子或原子内部运动状态的变化是随机的,发光过程又是间歇的,他们发出的光是彼此独立的,从统计规律上来说,相应的光振动将在垂直于光速的平面上遍布所有可能的方向,而且所有可能的方向上相应光矢量的振幅(光强度)都是相等的。我们把“在垂直于光传播方向的平面内沿各方向振动的光矢量呈对称分布”的光就称为自然光。

  2.任何取向的一个光矢量都可分解为两个相互垂直方向上的分量。

  3.由于自然光的对称性,所有取向的光矢量在这两个方向上的分量的时间平均值彼此相等。因此自然光可分解为两个任意垂直方向上的、振幅相等的独立分振动,它们的相位之间没有固定的关系,不能把它们叠加成一个具有某一方向的合矢量,两者的光强度各等于自然光总光强度的一半。

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