
【計】 lasing
laser
【化】 laser
【醫】 laser
affect; effect; intention; action; motive; operation
【醫】 action; effect; process; role
【經】 role
激光作用(Laser Action)指受激輻射光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)産生的物理過程及其效應。其核心機制是粒子(原子、分子或離子)在能量激勵下形成粒子數反轉,通過受激輻射産生相位、頻率、偏振方向一緻的高強度相幹光。以下是具體解析:
漢英對照釋義
來源:激光物理學标準術語(中國光學學會, 2020)
核心過程
激光作用需滿足三條件:
來源:《光學名詞》第三版(科學出版社)
作用類型 | 物理機制 | 典型應用 |
---|---|---|
熱作用 | 激光能量轉化為熱能,引發組織汽化、凝固 | 激光切割、腫瘤消融 |
光化學作用 | 光子激發分子鍵斷裂或重組 | 光動力療法、半導體光刻 |
機械作用 | 高功率脈沖激光産生沖擊波 | 激光碎石、材料表面處理 |
學術定義
激光作用本質是電磁輻射與物質的量子相互作用,其理論基于愛因斯坦1917年提出的受激輻射理論(Einstein, A. Phys. Z.18, 121, 1917)。
來源:美國物理學會(APS)《現代光學綜述》
行業标準
國際電工委員會(IEC)标準IEC 60825将激光作用按生物危害分級,規範安全應用範圍。
來源:國際電工委員會官網公開标準庫
受激輻射概率由愛因斯坦系數描述:
$$ W{21} = B{21} rho( u) $$
其中:
此公式量化了激光作用中光子放大的效率。
激光作用是指激光與物質相互作用時産生的物理、化學或生物效應,其核心原理基于受激輻射放大和光與物質的能量交換。以下從原理和應用兩方面詳細解釋:
受激輻射與粒子數反轉
激光的産生依賴于受激輻射過程:當原子中的電子從高能級躍遷回低能級時,釋放出與入射光子特性(頻率、相位等)完全一緻的光子。通過外部能量輸入(泵浦作用),使高能級粒子數超過低能級(即粒子數反轉),形成光放大條件。
諧振腔的作用
諧振腔由反射鏡構成,通過多次反射延長光在增益介質中的路徑,篩選特定波長的光形成振蕩,最終輸出方向性強、單色性好的激光。
激光特性
激光具有高亮度、高方向性、單色性和相幹性,這些特性使其能量高度集中且可控。
工業加工
醫療與美容
通信與測量
科研與前沿技術
激光的高能量特性需嚴格防護(如避免直視),但其技術仍在快速疊代,例如激光雷達(LiDAR)在自動駕駛中的應用擴展。未來可能進一步融合生物醫學、材料科學等領域,推動技術革新。
如需更詳細案例或技術參數,可參考(權威教材解析)或(原理深度解析)。
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