领先科技丛书：极简激光史
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作者胡企铨 编著
出版社上海科学技术文献出版社
ISBN9787543980037
出版时间2020-06
装帧平装
开本16开
定价38元
货号31373044
上书时间2024-05-26
商品详情
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商品简介
激光诞生于上世纪六十年代初。近六十年来，激光技术发展速度之迅猛、势头之强劲，使它早已深入到我们生活的方方面面。激光与原子能、计算机和半导体等并称为人类二十世纪的四大重要发明应当之无愧。本书通过激光发展史以及激光和工业技术结合的实际情况入手，讲述激光是如何改变我们的生活的。
作者简介
胡企铨，历任上海光机所副研究员、研究员、博士生导师，研究室副主任、科研处处长和副所长，上海市激光学会副理事长、上海市红外与遥感学会副理事长和秘书长和中国光学学会理事。现任中国激光杂志执行主编，上海市老年科技工作者协会中国科学院上海分院专业委副主任。
目录
第一章 激光是什么 / 1
一、激光是人类从科学思想到科学技术不断创新的产物 / 1
二、激光的生成原理和特点 / 2
三、激光的大千世界 / 6
四、我国研制的几种重要的激光器 / 9
第二章 激光催生新型交叉学科的诞生 / 17
一、激光物理 / 17
二、激光化学 / 22
三、信息光学 / 25
四、激光频率和时间标准 / 29
五、激光医学 / 33
六、激光生物学 / 34
七、激光与新材料 / 35
第三章 激光对人类社会创新发展的贡献 / 44
一、激光应用已成为国民经济发展中的新兴产业 / 44
二、激光通信和互联网 / 48
三、激光传感器与物联网 / 51
四、激光与高端制造 / 56
五、激光与印刷 / 63
六、激光信息存储和显示 / 66
七、激光医疗与防护 / 73
八、激光的商务应用 / 78
九、激光照明 / 79
十、激光与新型能源 / 80
十一、激光雷达与空间探测 / 84
十二、水下激光通信和探测 / 87
十三、激光雷达与无人驾驶 / 90
十四、激光陀螺 / 92
十五、激光与国家安全 / 95
第四章 激光的未来及其对世界的改变 / 101
一、激光科学技术的发展趋势 / 101
二、激光技术的重大应用前景 / 103
结语 激光让生活更美好 / 134
内容摘要
激光诞生于上世纪六十年代初。近六十年来，激光技术发展速度之迅猛、势头之强劲，使它早已深入到我们生活的方方面面。激光与原子能、计算机和半导体等并称为人类二十世纪的四大重要发明应当之无愧。本书通过激光发展史以及激光和工业技术结合的实际情况入手，讲述激光是如何改变我们的生活的。
主编推荐它与原子能、计算机、半导体并称二十世纪人类的四大重要发明。它是“快的刀”“亮的光”“准的尺”，它是不可一“视”的激光。
【内容简介】
精彩内容
第一章激光是什么一、激光是人类从科学思想到科学技术不断创新的产物1916年，爱因斯坦提出受激辐射的概念，奠定了激
光的理论基础。1951年，美国物理学家珀塞耳和庞德在实验中成功地实现粒子数反转，获得了每秒50千赫的受激辐射。1954年，美国物理学家汤斯制成第一台氨分子束微波激射器，成功地开创利用分子和原子体系作为微波辐射相干放大器或振荡器的先例。到20世纪50年代末期，以贝尔实验室为首，许多世界顶尖实验室都卷入了一场激烈的激光器研制竞赛。最终，美国休斯飞机公司的电气工程师梅曼于1960年5月16日制成了世界上第一台可运行的红宝石激
光器。从最早“受激辐射概
念”的提出，到激光的真正诞生，是45年，如果把经典物理发展期也算上，甚至可以说，激光是百年人类科学技术持续创新的结果（见图1—1）。在激光领域作出过贡献的科学家，获得过诺贝尔奖的就有十几位。
二、激光的生成原理和特点激光发明之前，普通的光源，例如一个灯泡，发出的光线是射向四面八方的。
它发射的光子光谱范围很宽，像太阳一样，没有相于l生，亮度也不高。那时，为了提高普通光源发射的方向性和亮度，生成像手电筒或汽车前灯那样的光束，需要
采用聚光镜等设备，但效能有限。如果要生成像多彩的舞台灯光或交通信号灯那样的光线，普通光源只能依靠滤光片来实现。
激光发明之后，激光器产生的激光具有很好的单色性、相干性、方向性和高亮度。这是由激光器的工作原
理及结构决定的。
1。激光产生的原理普通常见光源的发光（如电灯、火焰、太阳等地发光）是由于物质在受到外来能量（如光能、电能、热能等）作用时，原子中的电子就会吸收外来能量而从低能级跃迁到高能级，即原子被激发。这种被激发的过程是一个“受激吸收”过程。处在高能级（E2）的电子寿命很短，在没有外界作用下会自发地向低能级（E1）跃迁，跃迁时将产生光（电磁
波）辐射。辐射光子能量为：这种辐射称为“自发辐射”。原子的自发辐射过程完全是一种随机过程，各发光原子的发光过程各自独立，互不关联，即所辐射的光在发射方向上是无规则地射向四面八方，并且未位相、偏振状态也各不相同。由于激
发能级有一个宽度，所以发射光的频率也不是单一的，而是有一个范围。
在通常热平衡条件下，处于高能级巴上的原子数密度远比处于低能级的原子数密度低。
要使原子发光，必须外界提供能量使原子到达激发态，所以普通的发光是包含了受激吸收和自发辐射两个过程。一般说来，这种光源所辐射光的能量是不强的，加上向四面八方发射，使能量更分散了。受激辐射和光的放大由量子理论知道，一
个能级对应电子的一个能量状态，电子能量由主量子数m（n＝1，2，…）决定。
但是要描述原子中电子运动的实际状态，除能量外，还有轨道角动量上和自旋角动量s，它们都是量子化的。
严格的能量量子化以及角动量量子化都可由量子力学理论来推导。
量子理论告诉我们，电子从高能态向低能态跃迁只能发生在满足选择规则的两个状态之间。如果不满足选择规则，则跃迁的概率很小，甚至接近零。在原子中可能存在这样一些能级，我们称之为亚稳态能级。一旦电子被激发到这种能级上，由于不满足跃迁的选择规则，可使电子在这种能级上的寿命很长，不易白发跃迁到低能级上。但是，在外加光的诱发和激励下可以使其迅速
跃迁到低能级，并放出光子。这种过程是被“激”出来的，故称“受激辐射”。
受激辐射的概念是由爱因斯坦于1916年在推导普朗克的黑体辐射公式时第一
个提出来的。他从理论上预言了原子发生受激辐射的可能性，这是激光的物理基础
。P1－3
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