激光負溫度

① 「激光」能產生多少攝氏度的高溫

激光(laser)是指受激輻射產生的光放大，是一種高質量的光源。
激光的特點： 1.方向性好 2.單色性好 3.能量集中 4.相乾性好
激光的生物組織效應：
1.光熱效應 2.光化效應 3.電磁效應 4.壓力效應
激光的生物組織作用： 1.高功率激光凝固、灼除、汽化 2.低功率激光照射
3.「光刀」精細分割
激光，是一種自然界原本不存在的，因受激而發出的具有方向性好、亮度高、單色性好和相乾性好等特性的光。物理學家把產生激光的機理溯源到1917年愛因斯坦解釋黑體輻射定律時提出的假說，即光的吸收和發射可經由受激吸收、受激輻射和自發輻射三種基本過程。眾所周知，任何一種光源的發光都與其物質內部粒子的運動狀態有關。當處於低能級上的粒子（原子、分子或離子）吸收了適當頻率外來能量（光）被激發而躍遷到相應的高能級上（受激吸收）後，總是力圖躍遷到較低的能級去，同時將多餘的能量以光子形式釋放出來。如果光是在沒有外來光子作用下自發地釋放出來的（自發輻射），此時被釋放的光即為普通的光（如電燈、霓虹燈等），其特點是光的頻率大小、方向和步調都很不一致。但如果是在外來光子直接作用下由高能級向低能級躍遷時將多餘的能量以光子形式釋放出來（受激輻射），被釋放的光子則與外來的入射光子在頻率、位相、傳播方向等方面完全一致，這就意味著外來光得到了加強，我們稱之為光放大。顯然，如果通過受激吸收，使處於高能級的粒子數比處於低能級的越多（粒子數反轉），這種光的放大現象就越明顯，這時就有可能形成激光了。

激光之所以被譽為神奇的光，是因為它有普通光所完全不具備的四大特性。

1.方向性好 ——普通光源（太陽、白熾燈或熒光燈）向四面八方發光，而激光的發光方向可以限制在小於幾個毫弧度立體角內（圖8-9），這就使得在照射方向上的照度提高千萬倍。激光準直、導向和測距就是利用方向性好這一特性。

2.亮度高 ——激光是當代最亮的光源，只有氫彈爆炸瞬間強烈的閃光才能與它相比擬。太陽光亮度大約是103瓦／（厘米2.球面度），而一台大功率激光器的輸出光亮度經太陽光高出7～14個數量級。這樣，盡管激光的總能量並不一定很大，但由於能量高度集中，很容易在某一微小點處產生高壓和幾萬攝氏度甚至幾百萬攝氏度高溫。激光打孔、切割、焊接和激光外科手術就是利用了這一特性。

3.單色性好 ——光是一種電磁波。光的顏色取決於它的波長。普通光源發出的光通常包含著各種波長，是各種顏色光的混合。太陽光包含紅、登、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的可見光及紅外光、紫外光等不可見光。而某種激光的波長，只集中在十分窄的光譜波段或頻率范圍內。如氦氖激光的波長為632.8納米，其波長變化范圍不到萬分之一納米。由於激光的單色性好，為精密度儀器測量和激勵某些化學反應等科學實驗提供了極為有利的手段。

4.相乾性好 ——干涉是波動現象的一種屬性。基於激光具有高方向性和高單色性的特性，它必然相乾性極好。激光的這一特性使全息照相成為現實。 ——所謂激光技術，就是探索開發各種產生激光的方法以及探索應用激光的這些特性為人類造福的技術的總稱。自1960年美國研製成功世界上第一台紅寶石激光器，我國也於1961年研製成功國產首台紅寶石激光器以來，激光技術被認為是20世紀繼量子物理學、無線電技術、原子能技術、半導體技術、電子計算機技術之後的又一重大科學技術新成就。30多年來，激光技術得到突飛猛進的發展，不僅研製了各個特色的多種多樣的激光器，而且激光應用領域不斷拓展，並形成了激光唱盤唱機、激光醫療、激光加工、激光全息照相、激光照排印刷、激光列印以及激光武器等一系列新興產業。激光技術的飛速發展，使其成為當今新技術革命的「帶頭技術」之一。

② 請問激光的溫度是多少

氦氖激光器的輸出功率跟激光器本身的溫度有關系,激光器發熱會引起所發出的激光的強度先增加,後降低。因為它原理是氦和氖之間的能力碰撞轉移，溫度高了原子熱運動加強影響輸出功率，所以要冷卻。
法國科學家用激光脈沖刷新溫度提升紀錄 2006-05-14 19:42:19
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法國科學家最近用激光脈沖穿透純藍寶石，使材料溫度提升的速度快於以往任何一種爆炸，從而刷新了單位時間內溫度提升的紀錄。 據《自然》雜志網站13日報道，法國波爾多大學物理學家推斷，在這次實驗中，激光脈沖每秒能將材料溫度提高100億億攝氏度，但目前整個過程還只能維持幾個飛秒（1個飛秒為1000萬億分之一秒）。
他們說，這種劇烈的加熱過程製造出了直徑幾千分之一毫米的微型火球，其壓強達到10萬億帕，約是地心壓強的20倍，形象地說，就相當於數百頭大象在一個針尖上跳舞。
該大學理論物理學教授弗拉基米爾·吉洪丘克說，如此強大的擠壓使溫度陡增至50萬攝氏度，導致藍寶石發生爆炸，這一過程與原子彈爆炸的情況差不多。這一成功實驗表明科學家現在可以通過使用激光來模擬行星內核的運行狀況。

③ 世界上第一台激光器達到的溫度是多少度

激光現在已經很普通了，我們平常聽的CD音響、電腦中的光碟驅動器，甚至一些學校老師使用的電子教鞭，都應用了激光器。但在幾十年前，激光還是很神秘的東西。

20世紀初，愛因斯坦提出了受激輻射的理論，即處於高能態的物質粒子受到一個能量等於兩個能級之間能量差的光子的作用，將轉變到低能態並產生第二個光子，與第一個光子同時發射出來。這種輻射輸出的光獲得了放大，而且是相干光，即多個光子的發射方向、頻率、位相、偏振完全相同。

此後，科學家們研究電磁輻射與各種微觀粒子的相互作用，對粒子的能級分布、躍遷和光子輻射等問題有了更深入的認識。20世紀50年代，美國物理學家拉姆發明了微波技術。稍後，美國貝爾實驗室的湯斯以及前蘇聯物理學家巴索夫和普羅霍洛夫分別提出了利用原子和分子的受激輻射原理來產生和放大微波的設計。1954年，湯斯終於製成了第一台氨分子束微波激射器，也稱「脈澤」，能夠產生頻率為24GHz的微波。湯斯與巴索夫和普羅霍洛夫因此分獲1964年諾貝爾物理學獎。

湯斯等人將微波激射器與光學理論知識結合起來，提出如果一個系統中處於高能態的原子數多於低能態的原子數，此時只要有一個光子引發，就會使處於高能態的原子受激輻射出一個與之相同的光子，這兩個光子又會引發其他原子受激輻射。這樣連續不斷地進行下去，就導致了光的受激輻射放大，形成比原來亮得多的相干單色光。後來人們將這種光簡稱為「激光」。

1960年，美國物理學家梅曼用高強閃光燈來激發紅寶石水晶里的鉻原子，產生一條纖細的紅色光柱，當它射向某一點時，可達到7000℃的高溫。同年12月，另一位美國科學家賈萬成功地製造出第一台氦氖氣體激光器。兩年後，有3組科學家幾乎同時發明了半導體激光器。很快，人們又研製成波長可在一段范圍內連續調節的有機染料激光器。隨後，輸出能量大、功率高的化學激光器等也紛紛問世。

激光是一種完全新型的光，它具有前所未有的極強亮度和單一波長，方向性和波束平行度極高，很快被應用於加工業、精密測量、通訊與信息處理、醫療、軍事等各方面。若人們利用激光對各種材料進行加工，能夠在一個針尖上鑽數百個孔；用激光測量地月之間距離時精度可以達到厘米量級；一根用激光傳送信號的光導電纜可以攜帶相當於數萬根銅制電話線的信息量；醫療上可用激光進行切割、止血、縫合等手術；很多激光武器和激光制導武器也已經投入使用。

④ 」負溫度「：其實是非常高的溫度

小孩子玩的游戲中有一種「反了的世界」，那裡一切都是反著來的：說左邊指的是右邊，說對意味著錯，說好則表示壞等等。這樣顛倒了的世界並不僅僅是人們的想像，它們在物理世界中也存在著。比如大家可能聽說過的反物質，它與相應的尋常物質在很多性質和行為上都是反著來的。

2013年元旦剛過，德國物理學家烏爾里克·斯奈德便發布了一項新成就：實現了處於比絕對零度還低的「負溫度」狀態的氣體。這個結果通過新聞界報道引發了對溫度的好奇。其實，所謂的「負溫度」並不是一項新發明，也不是不可思議的極低溫。恰恰相反，那可以說是非常高的溫度，以至於無法用通常的溫度概念描述。這也是一個與經驗相反的顛倒世界。
人類對溫度的認識起始於日常生活中的體驗：夏天很熱、冬天很冷。日曬、火烤等可以使物質由冷變熱。熱的物體又可以通過接觸等方式使冷的物體變熱，同時自己變冷。溫度便是物體冷熱程度的一個度量。
初始的溫度也就以大家熟悉的狀態來衡量。我們沿用至今的攝氏溫標和華氏溫標都是早在18世紀就已發明的。前者將水結冰的狀態定為0度，水沸騰為100度；後者則用水的冰點和人的體溫做標度參照。這兩種溫標所表示的溫度都只是相對性的，其數值本身沒有意義。攝氏零度以下的「負溫度」只是說比水結冰的溫度還要低，在冬天很常見，並沒有什麼不尋常的地方。
19世紀中期，物理學家通過熱力學研究逐漸認識到所謂的熱其實是物質中分子或原子的運動，熱的傳導便是這種熱運動能量的傳遞，而溫度便是對該能量的度量。溫度越高，分子熱運動越激烈，而溫度越低，熱運動便趨於緩慢。由此推論，溫度不是沒有下限的——可以想像，在某一個極其寒冷的低溫，所有的熱運動都會停止，所有的原子分子都靜止，這便是最低溫度的極限，不可能存在比那更低的溫度。
1848年，英國物理學家開爾文爵士據此提出一個更為科學的溫標。所謂的開爾文溫標實際上就是攝氏溫標，只是重新標度了0度。開爾文溫標的0度便是上述的溫度極限——也就是「絕對零度」，相當於攝氏-273.15度。因此，水的冰點在開爾文溫標中便成為273.15度，而水沸騰的溫度則是開氏373.15度。
熱力學研究還發現，不僅僅不存在絕對零度以下（負溫度）的狀態，絕對零度本身也是無法達到的。此後發現的量子力學之測不準原理更說明原子是不可能絕對靜止，因此不可能存在處於絕對零度的系統。目前所知的最接近絕對零度的物質是在實驗室里人為創造出來的。科學家通過激光製冷手段可以將處於氣體狀態的原子冷卻到極低溫，並因此實現玻色-愛因斯坦凝聚。2003年，麻省理工學院的實驗室將鈉原子降到450pK（1pK是10的負12次方開爾文度），是現在的最低溫記錄。
溫度也是熱平衡的標志。不同溫度的物體放到一起，熱的會變冷，冷的會變熱，直到它們都有著同樣的溫度為止。但溫度不是平衡態的唯一標志。兩杯溫度相同，但一杯染了紅色一杯染了黃色的水接觸後也會互相混合，直到顏色達到一致（橙色）為止。不同顏色的融和過程是一種從有序走向無序的過程。混合前兩種顏色涇渭分明，混合後則一片均勻，失去了按顏色「站隊」的秩序。
這兩種走向平衡的過程都是所謂的「不可逆過程」。不同溫度物體放一起會自動地達到同樣溫度，卻不可能自動地恢復一頭熱一頭冷狀態；兩種顏色的液體會自動混合，卻絕不會自己回到分離的顏色情形。同樣地，一杯水打翻在桌面上，水會自然地流散開，卻不會聚攏回到杯子里，這也就是常說的「覆水難收」。
為了描述這種不可逆過程，德國物理學家魯道夫·克勞修斯在1865年提出了一個叫做「熵」的概念。這個生僻的詞在希臘文中的原意是「轉變的方向」。克勞修斯指出，一個孤立系統會自發地向熵值增加的方向演變，而相反方向的過程必須通過外力幫忙才能實現。
後來的統計物理學研究為熵作出了更為清楚的定義：熵值描述的是系統在可能佔有的微觀狀態上的分布程度。如果一個系統只佔有小部分的狀態，比如固體中分子只在固定的晶格點附近振動或者按照顏色站好隊的水，它的熵值便比較低。反之，流體中分子可以完全自由運動；不同顏色融合後的分子間的分布組合也大大增加，其熵值也就比較高。
熵還為溫度本身提供了一個更為嚴格的定義。因為熱運動並不是系統唯一的能量來源，把溫度簡單地看作熱能的衡量並不準確。物理系學中的溫度是改變一個系統的熵所需要的能量。在不同的狀態下，將一個系統的熵改變一定量時所需要的能量是不同的，而這正是系統溫度的不同。
在我們日常的世界中，能量和熵的變化總是步調一致的，系統在獲得能量的同時熵會增加。物體獲得能量（熱量）後會膨脹，擴大狀態空間，甚至從固體融化成液體、進而蒸發為氣體，這都是趨向無序的過程。反之，能量減少時熵亦會減小。這樣得出的溫度數值隨狀態變化雖然不同，卻永遠是正數，也就是絕對零度以上。
然而，在量子世界裡，我們卻可以遇到甚至構造出一些奇異的體系，與日常經驗不符乃至相反。在經典世界裡，隨著能量的增加，系統中粒子動能會越來越大，沒有止境。它們能占據的態也因此越來越多，更加無序，所以系統的熵會隨著能量增加。
而量子世界中的粒子只能占據量子化的能量態。隨著能量的增加，越來越多的粒子會進入高能量態。絕大多數的量子系統有著無止境的高能量態，粒子占據越多的高能量態，系統的熵越高。這與經典系統沒有區別。的確，量子系統在高溫條件下通常可以用經典物理描述。
但在非常特殊的情況下，人們可以設計出只存在有限能級的量子系統。在這樣的系統中，粒子所能占據的能量態有限。能量增加的結果使得越來越多的粒子集中在最高的能級上。這樣集中的結果是系統趨於有序，熵反而減少了。如果所有的粒子都集中在最高能級上，系統會變得完全有序，熵因此變成零——與所有粒子都集中在最低能量態的經典意義上的絕對零度情形一樣，只是完全顛倒了。因為能量增加導致熵減少，按照「改變系統的熵所需要的能量」的定義，該系統的溫度是負數！
這個意義上的負溫度雖然匪夷所思，它其實是很早就被科學家認識的。它之所以稀有，是因為它在經典物理世界中不可能存在，在量子世界中也需要非常特殊的條件才可能。這樣的負溫度系統早在1951年就被物理學家在核子自旋系統中證實了。差不多同時，科學家發明了激光。他們選擇合適的材料和條件，使得其中原子只有少數幾個能級可供電子躍遷，然後輸入能量將大量原子激發到其中的高能激發態，使得處於高能量態的原子多於基態。這樣的原子體系便處於負溫度狀態。而這些原子步調一致地從激發態躍遷回基態時所付出的光子便成為激光束。
核自旋和激光系統都不是「純粹」的負溫度系統。它們只是在特定的自由度（自旋和原子能級）上實現了負溫度，而原子本身所處的還是平常的正溫度環境。今年德國物理學家所實現的突破便在於他們把一些經過激光製冷的原子通過調制整體地進入了負溫度狀態，這些原子完全處於負溫度，不再另有正溫度環境。但這樣實現的狀態非常不穩定，只能存活非常短暫的時間。
如果負溫度系統接觸到正溫度系統是會發生什麼樣的現象？處於負溫度狀態的系統是不穩定的，會自發的釋放能量。激光束正是這種能量釋放的表現。它們接觸到正溫度系統時會自發地將能量傳遞給對方。正溫度系統接收熱量後能量和熵都會增加，溫度增高。同時負溫度系統在損失能量時（如果沒有外來能量補充的話）熵也會增加，直到失去負溫度狀態。因此整個系統正像熱力學定律所要求的那樣向熵增加的方向演變。因為這個過程中能量（熱量）是從負溫度一方傳向正溫度一方，負溫度並不比正溫度更「冷」，而是比任何正溫度還要「熱」——這正是一個顛倒了的物理世界。
（作者：程鶚）

⑤ 激光器溫度太低是什麼原因引起的

激光器溫度太低是指低到什麼程度呢？是環境溫度還是激光器本身的工作溫度呢？一般對於激光器來說，工作溫度在20℃-30℃為最佳的工作溫度，使用冷水機冷卻也是在這個溫度范圍內，這個溫度范圍可以確保激光器與冷水機都能發揮最佳工況。激光器在運行的時候會產生一定的熱量，若溫度太低，可以檢查一下激光器的環境溫度以及冷水機的冷卻溫度是否在正常范圍。

⑥ 為什麼激光管內正發射激光的氣體,其溫度為負溫度(<0k)

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這里的溫度定義是根據玻耳茲曼分布率定義的。

根據玻耳茲曼分布率（Bai這里沒法寫公式），
正溫度下能量越高的能級上粒子分布比例越小；
絕對零度時所有粒子都簡並到最低能級上。
（玻耳茲曼分布不考慮費米子，沒有簡並互斥的概念）

而激光器Laser和微波激射器Maser都是利用粒子數反轉來工作的，
所謂粒子數反轉，就是高能級上的粒子數超過低能級上的粒子數，
這種情況如果繼續使用玻耳茲曼分布公式的話，就會推出一個負溫度！

但這只是理論上「低於絕對零度」的現象，實際上並不是真的低溫，
因為根據熱力學第零定律，溫度從本質上來說應該是一個相對值，
兩個物體接觸傳熱時，失去熱量的一側溫度高，另一側溫度低。
用相對值定義溫度，永遠只會有正的溫度（K）。

而用單一體系內部的粒子數分布來定義溫度，才會得到負溫度，
這是沒有實際意義的，只有理論價值。

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實現粒子數反轉的辦法很多：泵光源、化學反應、半導體中的電勢差等等，
都可以把粒子提升到高能級，然後少量粒子自發的向低能級躍遷發光，
這些光在激光器諧振腔內來回反射，激發大量同樣的高能粒子也向低能級躍遷，
並且它們發出的光與最初少數粒子發出的光頻率、相位完全一致，
這就是Laser和Maser的核心物理過程——受激輻射。

（激光器 LASER 的全稱就是 Light Amplification by Stimulated
Emission of Radiation 受激輻射式光放大器；而微波激射器 MASER
的全稱是 Microwave Amplification by Stimulated Emission of
Radiation 受激輻射式微波放大器）

由於整個過程是從少量高能粒子躍遷發光演化為大量粒子躍遷發光，
光（或微波）的強度呈雪崩式的急劇增長，最終從諧振腔中發出的是
強度高、相位和頻率高度一致的相干光（或微波）。

如果這個過程是先粒子數反轉，後受激輻射；再粒子數反轉，再受激輻射
……那麼就是脈沖式激光器；
如果用來實現粒子數反轉的裝置足夠強勁，就可能在激光/微波發出的
全過程中不斷地將粒子從低能態抽運到高能態，保證始終是粒子數反轉
狀態，從而能連續發光，那麼就是連續式激光器。

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⑦ 激光切割的表面溫度是多少

激光切割；使加抄工物品（表面）受到強大的熱能而溫度急劇增加，使該點因高溫而迅速的融化或者汽化，配合激光頭的運行軌跡從而達到加工的目的。
被切割的物質不一樣，表面產生的溫度不一樣；溫度還與激光設備的型號規格等有影響，比如一般陶瓷切割分解溫度1878度，升華溫度1990。切割的物質不一樣，就需要調節激光機，達到分解溫度或升華溫度即可進行切割。僅供參考，望採納！

⑧ 激光武器的溫度大概是多少

首先光通說是認為沒有溫度的存在的，雖然最近研究在較高溫度下產生回光子。
雖然光是沒有溫答度的，但是有一種概念武器叫做等離子武器，也叫粒子束武器，發射的是粒子，速度可接近光速，溫度大概是幾百萬到幾千萬度。（因為發射的粒子是等離子態溫度需達到如此）

⑨ 光纖激光器工作溫度是多少

溫度沒有明確的定義，不一定，平時我們手摸上去有點熱，只要將冰箱的散熱冷卻效果一定是好的。易於使用是沒有問題的。你試著放點冰箱周圍的空間比較通風的地方是最好的。