[激光]激光的特性

由于激光產生的機理與普通光的產生機理不同，所以它具有普通光所完全不具備的四大特性，正是由于它的這些特性，才使得它有“神奇光”之稱，從而被得到廣泛的應用。

1、方向性好

——普通光源（太陽、白熾燈或熒光燈）向四面八方發光，或者說，光輻射沿4π立體角分布。它發出的光輻射可以照亮煙堿周圍的地方，但照亮的距離不大。要把照明的距離擴大，可以用光學系統把各個方向發射的光聚集到照明的方向，汽車的前車燈、探照燈等就是用這個辦法增大照明距離的。激光器不同，它天性就是只朝一個方向發射光，而且射出的光束發散角很小，接近衍射極限，稱得上是高度平行的光束。普通光源和激光器的發光范圍如圖4所示

因為方向性極好，例如其發散角為1毫弧度，所以若與相同光功率的普通光源相比，激光器的亮度就比它高4π/（10-3）2=1.26×107倍。也因為激光的方向性好，使得它能照亮很遠的物體。1962年，人類第一次從地球上發出激光束，照亮月球的表面，用普通光源則辦不到。即使用最強的探照燈，射到月球上散開的光斑比月球還大，得到的照度也只有10－12lx（勒克司，照度單位）。沒有月亮的夜晚，天上的照度也有10－4lx。一臺普通紅寶激光器發射出的光束射到月球上，散開的光斑尺寸只有幾百米，得到的照度有10－2lx，加上光色鮮艷，顯眼，所以能見到月球上有一個紅色光斑。而激光的發光方向可以限制在小于幾個毫弧度立體角內（如圖3），這就使得在照射方向上的照度提高千萬倍。激光準直、導向和測距就是利用方向性好這一特性。

2、亮度高

——激光是當代最亮的光源，只有氫彈爆炸瞬間強烈的閃光才能與它相比擬。一臺大功率激光器的輸出光亮度比太陽光高出7～14個數量級。這樣，盡管激光的總能量并不一定很大，但由于能量高度集中，很容易在某一微小點處產生高壓和幾萬攝氏度甚至幾百萬攝氏度高溫。激光打孔、切割、焊接和激光外科手術就是利用了這一特性。

3、單色性好

——光是一種電磁波。光的顏色取決于它的波長。普通光源發出的光通常包含著各種波長，是各種顏色光的混合。太陽光包含紅、登、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的可見光及紅外光、紫外光等不可見光。而某種激光的波長，只集中在十分窄的光譜波段或頻率范圍內。如氦氖激光的波長為632.8納米，其波長變化范圍不到萬分之一納米。由于激光的單色性好，為精密度儀器測量和激勵某些化學反應等科學實驗提供了極為有利的手段。

4、相干性好

——干涉是波動現象的一種屬性?；诩す饩哂懈叻较蛐院透邌紊缘奶匦?，它必然相干性極好。激光的這一特性使全息照相成為現實。