最近什么电影比较火?
当然是充满原力与觉醒的《星球大战》了!
日前正在上映的《星球大战7》一骑绝尘 , 以势如破竹之力横扫各大票房纪录 。 电影中让粉丝心心念念的莫过于那把威力无比、能够置敌人于死地的光剑 。 拥有这样一把宝剑想必也是所有铁粉梦寐以求的事情 。
据说 , 尽管官方一再解释“光剑(lightsaber)”是一团等离子体 , 受到很强的磁场作用被束缚成剑的形状 , 但仍无法制止大批粉丝疯狂购买“激光剑”cosplay 。
等一下 , 星战里的光剑 , 居然不是用激光做的?
是的 , 你不仅被骗了 , 而且被蒙在鼓里很多年……
那今天小编就和大家聊一聊激光 。
大部分人都知道激光的英文名称是LASER 。 它是英文LightAmplification by Stimulated Emission of Radiation(翻译过来就是:受激辐射的光放大)的缩写 。 所以 , 如果光剑是用激光做的 , 那它应该叫Lasersaber 。
这里 , 我们又要搬出无比聪明的大物理学家爱因斯坦 。 因为激光的基础源于他所提出的理论 。
激光原理
1917年 , 大名鼎鼎的爱因斯坦提出了一套全新的技术理论:光与物质相互作用 。
大家都知道 , 物质由原子分子组成 。
原子分子也带有电子 。 这些粒子都有不同的能量状态(能级) 。
这一理论是说:在组成物质的原子中 , 有不同数量的粒子(电子) , 它们都在不同的能级上 。 有的能级高 , 有的能级低 。
在高能级上的粒子受到外界某种光子的激发 , 会从高能级(E2)跳到低能级(E1)上 。 这时将会辐射(emission)出能量为ΔE的光 , 辐射出来的光与激发它的光恰巧有着相同的频率和方向 。 在某种状态下 , 我们还能通过一个弱光激发出一个强光 。 这种现象就叫做“受激辐射的光放大” , 简称激光 。
光子的能量是用E=hv来计算的 , 其中h为普朗克常量 , v为频率 。
由此可知 , 频率越高 , 能量越高 。
激光能够制作激光剑吗?
我们知道了激光产生的原理 , 那么问题来了 , 用激光到底能不能做出一把狂拽炫酷的激光剑???
首先 , 你常见的激光长这样:
文章插图
这种激光笔 , 能量只有1~5毫瓦 。 好像不够炫酷啊 , but , 注视这种光束几秒钟会对视网膜造成伤害 。 所以 , 只要不是钛合氪金眼 , 这种激光笔照射到眼睛还是很危险的!
能量再高一点的激光能干啥?
5~10毫瓦的激光就可以做CD的光盘驱动器了 。
100 毫瓦的激光可以应用在高速CD-RW刻录机上 , 再大一些的250毫瓦左右的激光器常应用在DVD上 , 而400 毫瓦的激光穿透装有光盘的光盘盒只需要4秒钟 。
通常情况下 , 激光光束被完全封闭的 , 例如被封闭在CD或DVD播放器内 , 所以不会对人造成伤害 。
咳咳 , 好吧 , 让我们继续说剑的事儿 。
既然是剑 , 那必须要做到一点:能砍能劈能割肉 。 激光能做啥?激光能够把光能转换为热能 , 1~20 瓦激光一般在微电子领域广泛应用 , 当功率达到30~100 瓦就可以应用到外科激光手术了 , 比如美白 。
当激光功率达到100~3000 瓦 , 就可以普遍应用在工业切割上 。
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