
【计】 lasing
laser
【化】 laser
【医】 laser
affect; effect; intention; action; motive; operation
【医】 action; effect; process; role
【经】 role
激光作用(Laser Action)指受激辐射光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)产生的物理过程及其效应。其核心机制是粒子(原子、分子或离子)在能量激励下形成粒子数反转,通过受激辐射产生相位、频率、偏振方向一致的高强度相干光。以下是具体解析:
汉英对照释义
来源:激光物理学标准术语(中国光学学会, 2020)
核心过程
激光作用需满足三条件:
来源:《光学名词》第三版(科学出版社)
作用类型 | 物理机制 | 典型应用 |
---|---|---|
热作用 | 激光能量转化为热能,引发组织汽化、凝固 | 激光切割、肿瘤消融 |
光化学作用 | 光子激发分子键断裂或重组 | 光动力疗法、半导体光刻 |
机械作用 | 高功率脉冲激光产生冲击波 | 激光碎石、材料表面处理 |
学术定义
激光作用本质是电磁辐射与物质的量子相互作用,其理论基于爱因斯坦1917年提出的受激辐射理论(Einstein, A. Phys. Z.18, 121, 1917)。
来源:美国物理学会(APS)《现代光学综述》
行业标准
国际电工委员会(IEC)标准IEC 60825将激光作用按生物危害分级,规范安全应用范围。
来源:国际电工委员会官网公开标准库
受激辐射概率由爱因斯坦系数描述:
$$ W{21} = B{21} rho( u) $$
其中:
此公式量化了激光作用中光子放大的效率。
激光作用是指激光与物质相互作用时产生的物理、化学或生物效应,其核心原理基于受激辐射放大和光与物质的能量交换。以下从原理和应用两方面详细解释:
受激辐射与粒子数反转
激光的产生依赖于受激辐射过程:当原子中的电子从高能级跃迁回低能级时,释放出与入射光子特性(频率、相位等)完全一致的光子。通过外部能量输入(泵浦作用),使高能级粒子数超过低能级(即粒子数反转),形成光放大条件。
谐振腔的作用
谐振腔由反射镜构成,通过多次反射延长光在增益介质中的路径,筛选特定波长的光形成振荡,最终输出方向性强、单色性好的激光。
激光特性
激光具有高亮度、高方向性、单色性和相干性,这些特性使其能量高度集中且可控。
工业加工
医疗与美容
通信与测量
科研与前沿技术
激光的高能量特性需严格防护(如避免直视),但其技术仍在快速迭代,例如激光雷达(LiDAR)在自动驾驶中的应用扩展。未来可能进一步融合生物医学、材料科学等领域,推动技术革新。
如需更详细案例或技术参数,可参考(权威教材解析)或(原理深度解析)。
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