【鐳射和普通光的區別】雷射的原理 |雷射跟一般光源差在哪裏 |激光跟普通光有什麼區別 |
May 6, 2023
光是一種「電磁波」。「電磁波」有波長基準，到可分成電波、外線、可視光、紫外線、X光、伽瑪射線。
電磁波當中，肉眼可見波長範圍光稱「可視光」。可視光短波360400 nm，波長760830 nm，只要波長超出「可視光」範圍，不論波長是是，肉眼看不到。
普通光 (如燈光) 和雷射光差異，雷射會發出指向性光束，會擴散，而是筆前進。地，普通光源會發出四面八方擴散光。其次雷射可以只有一種顏色，稱為單色性。普通光則混合有多種顏色光，像螢光燈這種看起來是白色光一個例子。再者雷射光波之間，時間波峯和波峯，重疊雷射光時波峯、波谷會加乘，出現干涉條紋，這種特徵稱為調性。
原子（分子）外部吸收能量後，會低能階（能量狀態）移至高能階（高能量狀態）。此狀態稱為激發態。激發態是狀態，原子會想回到低能階，這種特性稱為遷移。此時會釋放出於兩個能態之間能量光，這種現象稱為自發放射。放射出來光和其他一樣位於激發態原子衝突，激發遷移，這種激發後放射光稱為激發放射。
光外部射入，原子中電子會吸收光，能量狀態＝基態進入高能量狀態。能量時電子會軌道移動到外側軌道。這種能量高漲狀態稱為『激發』。
激發電子會視吸收能量多寡，提高能階。能階提高後電子一段時間後，會想回到而釋放出能量，嘗試回到低能階狀態。此時會發射出和釋放能量能量光。這種現象稱為『發放射』。
如下圖所示，高能量狀態電子存在，和此電子能量能量光射入，會釋放出能量、相位、前進方向完全相同光。説，出現射入時一道光，射出時變成二道光現象。這稱為『激發放射』。激發放射光因為有能量、相位、前進方向，只要能激發放射許多光，可以創造出符合此3要素光。雷射光利用激發放射現象，放大入射光所創造出來光。因此具有以下特徵：1.單色性（所有光能量相等）、2.調性（相位）、3.指向性（前進方向）。
激發放射讓雷射光振盪，高能量狀態電子密度高出能量狀態電子密度＝『居量反轉狀態』。説，讓激發放射出來光量超出吸收光量，才有可能創造出雷射光。
居量反轉狀態時1個電子自發放射出光，此光會激發其他電子放射出光，光數量鎖性增加，因而創造出光。這雷射振盪機制。
■本系列我們介紹一個元件：「反雷射」。但這之前，我們瞭解什麼是雷射才有辦法體會反雷射。
雷射，有幾個特徵：1. 能量強、2. 顏色單一、3. 調性(coherence)。
1. 能量觀，雷射是Light Amplification開頭，後系列文我們介紹光放大機制，這裡按下不表。
2. 顏色單一？雷射，射出來是光；燈泡，射出來是光。就算發光顏色看起來差不多，其中還是大有區別。光顏色利用波長來描述，例如紅光633nm左右。但顏色是人感受，波長是物理性質，我們見到燈泡顏色涵蓋一個波段，例如燈泡發射波長可能涵蓋623nm-643nm；雖然紅雷射發出是紅光，但發光波單一，633nm633nm，會有632nm或634nm。所以其説雷射光顏色，不如説發射波一。
3. 調性(coherence)懂了。調性是指發出來光波很「乾」，我們身為波動水波來做比喻，設有個圓形湖，湖面沒有幹擾，湖中央丟下一顆石頭會引起漣漪(如圖)，波浪湖中央同心圓擴散，在岸觀測者能看到規律水波，假設湖面沒有任何幹擾且傳遞能量，岸上能看到這個規律水波，這時觀測到水波即具有調性，意指波規律。但如果來了幾個屁孩，滿手石頭湖裡砸一通，這時湖裡水波變得七八糟，我們岸上看到波即不具調性，毫無規律可言。我們看到燈泡發出來光一羣屁孩拿石頭水裡砸結果。雖然有水波，震幅還，但沒有任何規則可言。雷射發出來光波像湖面漣漪，只是漣漪振幅而已。
深入一點去理解波動，要引入相位概念。波有週期，可以定義波長，因為波會複，所以一個波長內我們相位去描述同一個位置，起始點是0，波峯是π/2。但中學教育這樣概念介紹波動時，我們會有錯覺，認為一道光射過來一個波。但事實上並非如此，大部分我們收到波，像是屁孩丟石頭。當理解現實並非時，深入去理解調性會多，我們簡化湖面丟石頭例子，假設不管怎麼湖面丟石頭會產生一種週期2秒波。波調性指出現漣漪，當今天某時某地在岸邊看到波峯後，你知道2秒，波峯會出現，4秒、6秒，100秒、102秒，是波峯，相位可以預測。但不具調性波這回事，今天某時某地看到波峯後，過2秒後、4秒後會是波峯，但可能第84秒，卻看到波谷，中間知道哪裏斷掉了，無法預測後相位。
另一個要釐觀念是：波長調性是兩件事，單波長光見得調性，調性光保證是單波長。雷射光光源來説，雷射光像湖面漣漪單波長且調性；光源像屁孩丟石頭波長各式各樣，不具調性。
調性有多呢？拿中學物理所學干涉效應來説，只有調性光才可能產生干涉條紋，沒有調性光無法干涉。這是於干涉要靠精準相位疊加，如果相位不規律不可預測，會有規律破壞及建設性干涉了。
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激光普通光本質來説是一，是電磁波，傳播速度是30萬千米/秒。但激光產生和它發光行為普通光有所不同。普通光是物質原子輻射產生，而激光是物質原子受激輻射產生。激光是處於高能級原子受外來光子激發而躍遷到低能級時發出的光，稱為感應輻射。相比普通光，激光具有方向性、高亮度性、單色性優點，因此應用很多領域中。
你好，我是學全bai固態激du光技術。我zhi接觸過激光dao器來講，波長有回紅外波段有1.5微米答、1064nm、808nm，這些肉眼不可見，得用外卡片或者探測器能看到；紅光波段650nm；He-Ne激光器632.8nm；黃光有593nm、589nm；黃綠光561nm、558nm、556nm、555nm；綠光532nm，這是見；藍光473nm；紫外355nm、266nm。當代激光技術發展迅速，我羅列這些波長只是其中部分，是我聽説過見過。
Dontla:
C語言中條件語句包括if語句和switch語句，循環語句包括while語句、do-while語句和for語句。
Dontla:
C語言稱為編程語言，主要有以下幾個原因：
1. 直接訪問內存：C語言允許直接訪問內存，這使得程序員可以地控制程序執行，從而提高程序效率。
2. 語言：C語言語法，沒有過多語言特性和語法糖，這使得程序員可以專注於程序核心邏輯，從而提高程序效率。
3. 編譯器優化：C語言編譯器可以進行各種優化，如循環展開、函數內聯，這些優化可以使程序執行時。
4. 跨平台性：C語言可以各種操作系統和硬件平台上運行，這使得程序員可以編寫一次代碼，可以多個平台上運行，從而提高了開發效率。
5. 庫：C語言擁有標準庫和第三方庫，這些庫可以提供各種常用功能，如字符串處理、文件操作，使得程序員可以地編寫程序。
普通光和激光是電磁波。 因此，兩者真空中光速傳播。 但是，激光具有且特性，自然界中看不到。 普通光是發散和不相干，而激光是高度定向和相干 。 普通光是具有波長電磁波混合物。 手上激光是單色。 這是普通光和激光之間主要 區別 。 本文重點介紹普通光和激光之間區別。
日光，熒光燈和白熾燈泡（鎢絲燈泡）是有用普通光源。
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理論，温度於零（0K）任何物體會發出電磁輻射。 這是白熾燈泡中使用基本概念。 白熾燈泡具有鎢絲。 燈泡打開時，施加電勢差使電子加速。 但是，於鎢具有電阻，這些電子會距離內原子核碰撞。 電子-原子核碰撞結果是，電子動量發生了變化，其一些能量轉移到了原子核上。 因此，鎢絲發熱。 加熱燈絲起黑體作用，並發出覆蓋頻率電磁波。 它會發出微波，IR，可見波。只有其光譜可見部分我們有用。
太陽是過黑體。 因此，它電磁波形式發出大量能量，覆蓋無線電波到伽馬射線頻率範圍。 另外，任何受熱體會發出包括光波內輻射。 維恩位移定律給出了給定温度下對應於黑體強度波長。 維恩位移定律，與強度應波長温度升高而減小。 室温下，物體強度應波長落入IR區域。 但是，可以通過增加身體温度來調節應於強度波長。 但是，我們不能停止發射其他頻率電磁波。 因此，這種波不是單色。
，所有普通光源是發散。 換句話説，普通光源所有方向發射電磁波。 發射光子相位之間沒有關係。 因此，它們是不相干光源。
，普通光源發出的波是多色（具有許多波長波）。
，材料介質中大多數原子保持其基態，因為基態是狀態。 但是，一小部分原子激發態或高能態存在。 存在於高能態原子百分比取決於温度。 温度，給定激發能級下存在原子數。 興奮狀態。 因此，激發態壽命。 因此，激發原子去激發到其基態，釋放出多餘能量作為光子。 這些過渡是概率性，需要外界任何刺激。 沒有人能説出一種定激發原子或分子何時去激發。 發射光子相位是，因為過渡過程是。 來説，發射是自發，發生躍遷時發射光子（非相干）。
但是，某些材料具有壽命和能量狀態（這種能量狀態稱為亞穩態）。 因此，提升亞穩態原子或分子會返回其基態。 通過從外部提供能量，原子或分子可以泵送到其亞穩態。 泵送到亞穩態，它們會存在一段時間而會返回地面。 因此，通過多原子或分子基態泵入亞穩態，可以大大提高亞穩態原子百分比。 這種情況情況完全相反。 因此，這種情況稱為人口倒置。
但是，存在於亞穩態原子可以入射光子激發而去激發。 過渡期間，發射一個光子。 如果入射光子能量於亞穩態和基態之間能量，光子相位，方向，能量和頻率入射光子。 如果物質介質處於種羣反轉狀態，光子激發另一個激發原子。 ，該過程變成一個連鎖反應，發出大量光子。 它們是相干（），單色（單色）和方向性（同一方向上移動）。 這是基本激光動作。
激光特性（如相干性，方向性和頻率範圍）是激光應用中使用主要優勢。 激光介質類型，有幾種類型激光器，即固態激光器，氣體激光器，染料激光器和半導體激光器。
如今，激光器正在於許多應用中，同時正在開發多應用。