自然界中有激光吗
冷知识
2025-04-05 12:58:56
激光笔，激光灯，激光电视，激光打印机。。。在生活中，激光物品随处可见。那么，自然界中有激光吗？激光是如何产生的？
事实上，激光不属于自然光。它是由物理原理形成的光。如果你想了解激光是如何产生的，你需要了解几个物理概念。
第一个概念是过渡。在目前已知的科学体系中，所有物质都由原子组成，原子由原子核和核外电子组成。不同能级的额外核电子围绕原子核运行。低能轨道上的电子如果想转移到高能轨道，就需要吸收一些能量。反过来，高能轨道上的电子如果想转移到低能轨道，就需要释放一些多余的能量。
是发光过程的第二个概念。一般来说，在没有外界影响的状态下，高能原子会自发地跃迁到低能级，并以发光的形式释放多余的能量。这种发光过程称为自发辐射。这是我们家中平时使用的荧光灯和白炽灯的照明原理此外，还有一个发光过程——受激辐射。当原子处于激发态时，一个具有适当势能（E）的光子经过原子附近，原子将释放一个具有相同势能的光子，从而过渡到低能态。如果释放的光子继续与其他原子相互作用，它将产生越来越多具有相同势能的光子。当这些光子以我们想要的强光的相同方向传播时，它们将产生相同的偏振
除了不发散的特性外，激光还具有高亮度、良好的方向性和单色性等特性。根据不同的特点，激光可以应用于不同的方面
例如激光电视，即通过“激光光源+超短聚焦透镜+防光幕”的激光电视技术路线，成功挑战人类视觉分辨率极限，实现超高清高保真图像再现
同样，激光能量集中、高度并行的特性也可用于激光测距、激光雷达和激光准直，其中激光雷达具有显著优势。与空间卫星监测穿过地球大气层到达地面然后反射回卫星的阳光的方式不同，主动激光雷达直接从空中向地面发射激光。由于其良好的激光稳定性，不易发散，不易受云和气溶胶的影响，且自发光，不受白天和黑夜的影响，因此可以进行夜间观测和更全面的数据监测和分析