Mystisk lys - Laser

Jul 09, 2019

Legg igjen en beskjed

Som en av de store oppfinnelsene av mennesker i det 20. 2018 Nobelprisen i fysikk ble tildelt tre forskere som gjorde gjennombrudd bidrag innen laserfysikk, fremhever den viktige rollen lasere.


Bokstavelig talt refererer laser til forsterkning av lys ved stimulert stråling. Når en lysstråle passerer gjennom et objekt, kan stimulert stråling oppstå under visse spesielle forhold, og det avgitte lyset er nøyaktig det samme som hendelseslyset. Denne prosessen er som å forsterke hendelseslyset gjennom en lett kloningmaskin.


På grunn av sine unike optiske egenskaper er laseren også kjent som "det lyseste lyset", den "mest nøyaktige linjalen" og "den raskeste kniven". Laseren har også utmerket retningalitet. For eksempel er jorden ca 380.000 kilometer fra månen. Hvis laserbestråling brukes, er stedet dannet på månens overflate mindre enn 2000 meter. I samme situasjon har lyspunktene som genereres av andre lyskilder allerede dekket hele månen.


Siden oppfinnelsen av den første laseren i 1960, lasere har vært mye brukt i fiberoptisk kommunikasjon, skjønnhet, utskrift, oftalmisk kirurgi, våpen og alt. Ashkin, en av vinnerne av Nobelprisen i fysikk i 2018, oppfant den optiske teknikken på 1980-tallet, ved hjelp av en fokusert laser for å klippe små objekter som en skorpion. I dag har ray blitt et uunnværlig verktøy for mange fysikere, kjemikere og biologer for å hjelpe dem med å nøyaktig manipulere atomer, molekyler, bakterier, virus og celler, og åpne døren til mikroskopiske fenomener.


Ifølge arbeidsmodus, laseren kan deles inn i kontinuerlig laser og pulserende laser. Pulserende lasere vises som lyspulser den ene etter den andre i tide, og deres toppeffekt er mye større enn for kontinuerlige lasere. For å si det rett ut, den kontinuerlige laseren er som en rolig vannoverflate 10 meter dyp, og pulslaseren danner en bølge med en høyde på 1000 meter som en vannoverflate på 1 meter dyp. Bredden på laserpulsen kan være kortere enn 1 picosekund (1 picosekund er lik en trillionth av et sekund), selv til femtosecond (1 femtosecond er lik en milliard av et sekund). Konsentrere energi på så kort tid, kan toppkraften forestilles.


I 2018 oppfant to andre nobelprisvinnere, Mulu og Strickland, den kvitrende pulsforsterkningsteknologien i 1985, og fikk ultrakorte pulser med ekstremt høy toppkraft. Denne ultrakorte laseren med høy toppeffekt muliggjør presis skjæring og boring på forskjellige materialer. Det har vært mye brukt i laser visjon korreksjon kirurgi og presisjon maskinering, for eksempel mobiltelefon skjerm og interne små deler. I studiet av den interne dynamiske prosessen med materie kan bruk av femtosekunders laserpulser ta bilder av atomer og molekyler, slik at forskere kan få innsikt i mikrokosmos hemmeligheter.

 

I tillegg, ved hjelp av helium pulsforsterkningsteknologi, bygger mange land supersterke laserenheter. Kina har et meget solid fundament på dette feltet og har oppnådd gjennombruddsresultater de siste årene. Med denne kraftige laserenheten kan ekstreme fysiske forhold opprettes i laboratoriet, og det forventes å avsløre nye fysiske lover.

 

Det er ingen tvil om at et rikt og variert utvalg av laserteknologier gir oss et kraftig verktøy for å forstå verden og forandre verden. Jeg tror at med felles innsats fra forskere, mer magisk laserteknologi vil fortsette å dukke opp.