[基础工程] 小唐老师:天下武功,无坚不摧,唯快不破(激光)-2017.10.28

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导读
    天下武功,无坚不摧,唯快不破。第一次听到这句话还是在周星驰导演的《功夫》里。
    转眼间,13年过去了,那些玄而又玄的功夫从没有碰到过,却经常遇到一种“无坚不摧、快得更是不像话”的大杀器——激光
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1
听到“激光”,你会想到啥?
    相信你对于“激光”这个词并不陌生,经常听说这玩意可以治疗近视,祛斑祛痣,美白脱毛,美容嫩肤,可以焊接,打孔,切割。当然,还可以逗逗猫
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    有时候小唐老师就在想,还有啥,是这家伙不会的呢?
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我,无所不能!
    尽管上面听说了很多关于激光的传说,但对于到底什么是“激光”,似乎还是有些闹不明白。
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    下面,我们就来看看。
    激光,从字面上看,首先它是“光”。
    那么,什么是光呢?
    有人认为光是一种可见电磁波有人却认为光是能量的集合——光子。
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上面提到的第二个人就是我——爱因斯坦
    很多物理学的知识都还给老师了吧。
    不要紧,其实,光是什么不重要,只要能看懂下面这张动图就可以了。
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    冬天的你在太阳“光”下面,还是暖洋洋的,可如果这个光通过放大镜“集中”在一起(屁股上)的话,就能把人灼伤了。
    上图中的放大镜才巴掌大小,想象一下,如果这个放大镜特别大呢?可以将方圆10公里的太阳光都聚集到一个点呢?
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    我想这不仅是屁股被烫一下那么简单了。
    正如天下武功的极致一般,无坚不摧
    光解释完了,我们再来看看“激”光,这光到底是怎么“激”出来的,我们来看一个关于“你”的故事。
2
牛顿的“苹果”
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    牛顿,因为被苹果砸了下,发现万有引力。
    当你在书上看到这个故事的时候,想牛顿真是走了狗屎运,就琢磨着如果那个苹果不是砸到牛顿,而是砸到你多好。
    于是,你坐着时光机器穿越了,回到当年牛顿的苹果树下。
    没想到出了点小意外,时光机器没调好,早到了一个月。
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    只见那会儿,树上的苹果还没熟,都还是青的,高高的挂在枝头上。
    当时的你,一心想着不让苹果掉到牛顿头上,于是就想树上所有的苹果都弄掉到地上。
    然而,苹果树太高了,费了老鼻子劲,你才搞掉一个长得不高的苹果。   
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    累了半天才搞掉一个苹果。你很不甘心,于是又心生一计,用这个苹果去砸那些没掉的苹果。
    没想到,这一砸,你发现了一些很神奇的事情。
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    1. 不管你怎么砸,只有砸到和你手里的苹果一样大小时,苹果才会掉下来,加上你扔出去的苹果,一共会掉两个苹果,1变2
    2. 当去砸和你手里的苹果一样大的苹果时,因为苹果树长得太茂密了,也有可能包括你扔出去的苹果,一个都不掉下来,1变0
    3. 当去砸那些和手中苹果大小差异太大的,树上的苹果纹丝不动,你扔出去的苹果一定不会掉在树上,还是会掉在地上,1还是1
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    当你扔出去的不是苹果,而是光(光子)的时候,当遇到上面提到的第一种情况时,就会产生激光。
    即受到你扔的光的“激发”,
    1个苹果变成2个苹果;
    2个苹果变4个苹果;
    ……
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这不就是聚宝盆吗?
    受激辐射,形成激光。
    而当树上苹果足够少的时候,你还可能遇到第二种情况,专业上讲叫受激吸收
     受激辐射也好,受激吸收也罢,产生的前提是你给的光(苹果)的能量恰好等于是原子两能级的能量差(树上的苹果)。
    当你发现这些的时候,已经不再想着怎么不让苹果砸到牛顿了。因为,你的这些发现后人会将其发展成为量子物理
3
激光的威力
    有些朋友可能还没从上面的故事中体会到激光的威力,这里有必要还是要强调一下。
    上面激发出来的光子,1变2,2变4,4变8,可不是什么乌合之众,它们的频率、位相、传播方向以及偏振状态完全相同。
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    这也是为什么在故事里,我们要强调苹果大小要一样的原因。
    这些相同的光,光学特性一样,步调极其一致。
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    打个比方就是,普通太阳光,各个光子各不同,会各个方向乱跑,很不团结,需要显微镜才能将其团结起来。
    激光中的光子们则是心往一处想,劲往一处使,这导致它们所向披靡,威力很大。
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哎呀妈呀,威力太大,亮瞎了我的狗眼!
    激光号称是是20世纪以来,继原子能、计算机、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。
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    最快的刀”有两层含义,一是光的传播速度快,30万公里每秒,当之无愧的宇宙第一速度。二是指能力的集中。用偏首习武的话来讲,这是速度与力量的完美结合
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4
激光的危害
    激光的各类应用,其原理无非是能量不同程度的肆虐。关于这个肆虐程度,国际电工委员会标准在IEC 60825-1给过如下的定义。
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    比方我们常用的激光笔。
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    就是属于CLASS 2,可安全使用,但不能故意注意激光器,就是不能对着眼睛照
    激光最大的威力(危害)有多大?看看奥特曼的大招你就心里有数了,小怪兽被欺负的嗷嗷叫的!
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    以上就是今天的全部内容,感谢你的阅读。

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