激光和自然光的區(qū)別
激光和自然光的區(qū)別
我們能看見東西因為有光源,那么激光與自然光的根本區(qū)別?下面是學(xué)習(xí)啦小編為你整理的激光和自然光的區(qū)別,供大家閱覽!
激光與自然光的根本區(qū)別
激光只有一種精確的顏色,單色及一種波長而自然日光有7種顏色。
激光的射線是連慣性地沿直線轉(zhuǎn)動的(單一顏色, 單一波長)而自然日光的光線不是連慣的(因為自然日光有7種顏色,7種差異的波長) 激光的光線是很集中的,能夠照準(zhǔn)在一個焦點。即使在遠處,光線激光的光線也能夠照準(zhǔn)在一個焦點上。而自然日光的光線是分散的,所以光線是比較弱。
激光最主要的特性之一便是可以產(chǎn)生高得出奇的亮度,或者說具有極高的發(fā)光強度。地球上任何一種已知材料,無論其熔點多高,在強激光照射下1秒鐘 之內(nèi)即可開始氣化;任何一種金屬或鉆石,不管其硬度多大,激光均可輕而易舉地對它打孔。那么,激光為什么會具有如此高的發(fā)光強度呢?
原來,一個普通光源的發(fā)光,從時間上講,一般是持續(xù)不斷地發(fā)射,例如一只燈泡,通電后就一直在發(fā)光,直到切斷電源為止;從空間上講,則是向四面 八方傳播,因而一只燈泡可以照亮整個房間。這就是說,普通光源發(fā)出的光能量無論時間上還是空間上都彌散開去,所以難以產(chǎn)生極高的強度。
激光則與此截然不同,它的能量可以在非常短的時間內(nèi)爆發(fā)出來,目前最短可以達到幾個飛秒(1飛秒=10-15秒),這比我們“一眨眼”的時間不 知短了多少倍!而且,其能量往往集中在一條極細的光束中,例如光束直徑只有若干微米(1微米=10-6米),且?guī)缀鯚o發(fā)散地向前傳播。此外,激光具有非常 純的顏色,這在物理學(xué)中稱為單色性,由此,可以通過適當(dāng)?shù)耐哥R變換將光束進一步“壓窄”。正是這些特性使激光可以產(chǎn)生極高的亮度。
隨便一個中等強度的激光器就可以產(chǎn)生比太陽表面高得多的亮度,世界上這樣的激光器豈止千萬臺,開動起來豈不將地球焚為灰燼?
回答是完全不會出現(xiàn)這種情況,原因是激光為一條極細的光束,因而只能在很小的區(qū)域上產(chǎn)生高亮度,而且都是在需要的地方,例如,想在某堅硬物品上打一個孔,就將激光對準(zhǔn)要打孔的地方,該點很快被穿透,周圍卻絲毫無損。
總之,激光之所以具有高得出奇的發(fā)光強度,是和它具有非常好的方向性與單色性分不開的。
自然光是什么?
1.普通光源中各個分子或原子內(nèi)部運動狀態(tài)的變化是隨機的,發(fā)光過程又是間歇的,他們發(fā)出的光是彼此獨立的,從統(tǒng)計規(guī)律上來說,相應(yīng)的光振動將在垂直于光速的平面上遍布所有可能的方向,而且所有可能的方向上相應(yīng)光矢量的振幅(光強度)都是相等的。我們把“在垂直于光傳播方向的平面內(nèi)沿各方向振動的光矢量呈對稱分布”的光就稱為自然光。
2.任何取向的一個光矢量都可分解為兩個相互垂直方向上的分量。
3.由于自然光的對稱性,所有取向的光矢量在這兩個方向上的分量的時間平均值彼此相等。因此自然光可分解為兩個任意垂直方向上的、振幅相等的獨立分振動,它們的相位之間沒有固定的關(guān)系,不能把它們疊加成一個具有某一方向的合矢量,兩者的光強度各等于自然光總光強度的一半。