电子从高能状态转变到低能状态时,形成光子的能量从原子中散发出来。当光子撞击原子时,光子发生了受激发射,原子中的一个电子减少能量水平并射出一个光子。最终,两个光子从原子中射出。这两个光子是最初撞击原子的光子和电子的能量水平下降时射出的光子。受激发射只有在一个光子被故意射向一个原子来生成另一个光子时才发生。所有彼此同步的发射光子的重复过程是激光所必需的。
什么是激光器?“激光器”这个词实际上是“受激光辐射式光频放大器”的首字母缩合词。激光器是一个设备,它通过降低电子的能量水平使它们射出光子来产生纯净的聚合光。正是这种重复的发射光子的过程产生了激光。电子管内的光子在经受镀银镜子再三来回反射时被激发到高能状态。这被称为光放大。
一些单频高能光作为一束极细的光从电子管一端未完全镀银的表面发射出来。这束光没有发散,因为唯一被允许从电子管中射出的光子是那些完全垂直向未完全镀银镜面运动的光子。激光器有什么用途?当人们第一次发明激光器时,它被称为“寻找问题的解决方案”,因为人们当时并没有为激光器找到非常好的应用方式。而现在决不是这种情况;激光器几乎在科学和技术的各个方面都起到了重要的作用。
在科学,特别是物理学领域,激光器被应用于触发机制或触发开关中,它可以被用来作为测量时间和距离的工具,还可以用来发明全息图。激光器在工业上被用来钻孔、切割以及将设备与电子元件熔接在一起。军队也可将激光器应用在制导、防御以及核武器系统中。在通信系统和医学领域,激光器对人类也有十分巨大的作用。激光器能够帮助治疗疾病吗?激光器发出的高强度、高度集中的光对医学专业和治疗有巨大的作用。
激光器可以杀死皮肤癌细胞、连接视网膜、消除胎记和痣,甚至可以消除身体内部的肿瘤。新的医学激光器技术一直处于医学技术的最前沿。
例如,科学家和医生正在不断研究一个利用激光器清除血管斑和其他有害沉积物的新方法。激光器也正普遍地用于矫正近视和远视。专门的氩激光器正用于为眼角膜定型,以此来使光精确地聚焦在视网膜上。当这一功能被完全发展起来,并通过专业部门的检验后,将大大减少人们对眼镜的需求。以上所述的这些激光器的应用手段都非常激动人心,但这仅仅是医学激光技术的开始。