加载中…
个人资料
费米门下老薛
费米门下老薛
  • 博客等级:
  • 博客积分:0
  • 博客访问:226,280
  • 关注人气:254
  • 获赠金笔:0支
  • 赠出金笔:0支
  • 荣誉徽章:
正文 字体大小:

为什么激光具有很好的单向性?

(2011-11-03 11:20:29)
标签:

激光笔

单向性

教育

分类: 好玩的科学

[激光有危险,购买请谨慎:

Class III a 激光,功率不超过5mW,直视2分钟以上可以导致严重的眼睛损伤。一般激光笔属于这个范围。我用的也是这种。

Class III b 激光,功率在5mW到300mW之间,射入眼睛小于等于1/100秒即可造成严重的眼睛损伤。]

 

小时候曾在晴朗的夏夜把手电筒指向月亮,然后想这束光是否能在月球上看见。手电筒不是那么有希望,因为即使照到几米开外,它就散得很开,变得比较暗淡了,怎么能到达遥远的月球呢?

 

后来知道,科研人员用激光做过这样的事。经过40万公里之后,这束神奇的光在月球表面的直径仅仅只有2公里。

 

为什么激光具有这么好的单向性呢?对于科研用的激光器和我们日常见到的激光笔,它们单向性的起因不一样。我们这里只说激光笔。

 

每只激光笔里面都有一只激光二极管,很小很小。实际上它发出的光并不具有很好的单向性,而是和一个手电筒一样,散的很开!怎么证明这一点?首先买一只功率5mW以下的激光笔。如下图。

为什么激光具有很好的单向性?
将激光出口处的那个银白色的金属盖拧开,会看到有一个螺丝一样的东西,中间有孔,孔内有一块玻璃状的东西,激光会从里面出来的。用螺丝刀把它拧掉。然后玻璃状的凸透镜和一个小弹簧就会掉出来了。见下图。

为什么激光具有很好的单向性?

然后,装上电池,按下开关,

为什么激光具有很好的单向性?

你就能看到如下图美丽的激光图样(光斑横向尺寸大约5厘米,光斑照在离激光笔大约30厘米的墙上)。

为什么激光具有很好的单向性?
啊哈!激光笔原来不是单向的。而是我们取出的那个小小的凸透镜把散开的激光汇聚成了一束细细的光线。这恐怕是演示凸透镜能把焦点上点光源发出的光变成平行光的最生动的例子了吧!

 

实际上,由于激光二极管的发光区域很小,小于1微米,它所发出的光是必然发散的。光就是这么一个倔脾气,你越想约束它,它越散的开。但是也正是由于发光区域很小,近似于点光源,所以我们可以用一个凸透镜非常好地把它汇聚成细小的平行光。而手电筒,发光的区域是一个几毫米大的灯丝,所以无法汇聚成细小的平行光(在某一时刻,只有灯丝的一小点能在一个凸透镜的焦点上,那里发出的光可以被汇聚成平行光,而其它部分就不在焦点上了)。

0

阅读 收藏 喜欢 打印举报/Report
  

新浪BLOG意见反馈留言板 欢迎批评指正

新浪简介 | About Sina | 广告服务 | 联系我们 | 招聘信息 | 网站律师 | SINA English | 产品答疑

新浪公司 版权所有