什么是激光?
激光的发明是20世纪中期一项划时代的成就,对人类社会文明产生了极其深远的影响。人们把激光和原子能、半导体、计算机列在一起,称为20世纪的新四大发明。激光的出现不但引起了光学革命性的发展,冲击了整个物理学,并且对其它学科如化学、生物学和技术及应用学科如电机工程学、材料科学、医学等都产生了巨大的影响。像蒸汽机、发电机和电动机、晶体管、计算机这创新一样,激光是一项通用技术,它提供了可以在大量实际领域应用的技术能力。
所谓激光顾名思义就是受激发射的光,是被其它辐射感应而激发的辐射。激光的英文名词为Laser,是LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation的词首字母构成的新词,其原意是受激辐射光放大器。早期在我国曾被翻译成莱塞、雷射、光激射器、光受激辐射放大器等。直到1964年,由钱学森院士提议取名为激光,它既反映了受激辐射的科学内涵,又表明了它是一种很强烈的新光源。钱学森院士的提议得到国内学术界的一致认同,在中国大陆激光这个新名词就一直沿用至今。
1916年,爱因斯坦根据物质发光和吸收必须符合能量守恒的基本原则,预言除了大量的自发辐射以外还必然存在着少量的受激辐射,并且这种受激辐射还会进一步引发同类的受激辐射,因此可以获得受激辐射被增强的效应。爱因斯坦的论断为激光的发明提供了理论基础。
人类历史上最伟大的科学家之一
自发辐射和受激辐射
直到1960年5月,美国科学家梅曼(Theodore Maiman)用红宝石棒作为激光工作介质,在棒两端镀银反射层构成谐振腔,用高强闪光灯作光泵,激励红宝石晶体内的铬原子,制造出了世界上第一台可以工作的红宝石激光器。之后大学、工业和政府机关大力研发激光器并开始把它推向商业市场。
梅曼夫妇