激光是發明還是發現

Ⅰ 激光是如何被發現的

激光是如何被發現的

知道了激光的特性，我們再來看看它是如何被發現的。

我們還得從阿基米德說起。阿基米德是一個大學問家，他的故事廣為流傳。他洗澡時發明了稱皇冠的辦法，大家都不會忘記，但肯定對他想製作武器的事不太熟悉。古希臘學者阿基米德的故鄉是地中海之濱的一個美麗的地方。相傳公元前3世紀時，這里物產豐富，人傑地靈。人們崇尚科學，講究文明，生活富庶，安居樂業，到處是一派和平寧靜的景象。然而，地中海另一岸的羅馬帝國對此十分嫉恨，他們對這塊富裕的土地早有侵略之心，可謂是覬覦已久。但由於連年征戰，無暇顧及，加之當時時機尚未成熟，所以沒有輕舉妄動。

聰明的希臘人也深知自己的美麗國土隨時都有被侵略的危險，他們居安思危，研究對策。當時的希臘國王也向全國頒布詔書，動員全國人民研究對付入侵的良策。

崇尚科學的希臘人自然把目光投向了科學，希冀科學能夠救國。由於阿基米德的家鄉就在地中海之濱，是羅馬帝國入侵的首當其沖之地，所以，歷史的重擔落到了阿基米德的肩上。他向家鄉的父老許諾，他准備研製一種秘密武器，打敗羅馬帝國的軍隊。但他到底用什麼樣的武器，誰也不知道。

突然有一天，一個陽光明媚的日子，地中海上出現了龐大的羅馬艦隊，向希臘阿基米德的故鄉急速駛來，眼見著這塊美麗的土地就要遭到侵略者鐵蹄的踐踏。

有人向阿基米德報告，阿基米德告訴大家都到海邊看熱鬧，他要一個人消滅羅馬艦隊。人們將信將疑。只見阿基米德騎上一匹快馬，飛快地向山上奔去。

再說羅馬艦隊，浩浩盪盪，氣勢洶洶，直撲而來。

前面的艦只向指揮官報告，發現岸上有許多人在駐足觀看，並沒有多少害怕的樣子，好像在觀看羅馬艦隊演習似的。指揮官大喜，心想：他們沒有絲毫准備，我們一定會大獲全勝的。

正在這時，一道強光似利劍劃破天空，不一會兒，羅馬艦隊的木質戰船紛紛起火，頃刻間，但見濃煙滾滾，火光沖天。哭叫聲、著火的噼啪聲、逃生時的入水聲響成一片……

強大的羅馬艦隊不戰自敗。

人們順著強光看去，只見山頂上一面巨大凹形鏡子發出耀眼的強光，阿基米德正指揮他的助手在忙碌著。

阿基米德正是用了光武器打敗了羅馬的艦隊。

這個傳說雖說很令人興奮，但卻經不起推敲。

18世紀時有一個叫皮埃爾的法國人，也許是受了阿基米德的啟發，他也設計了一架「光炮」。它由168塊反射鏡組成，每一塊鏡子長15厘米，寬20厘米。這168塊鏡子加起來的總面積為5萬平方厘米左右，相當於一個半徑為0.9米的半球面反射鏡的面積。

這架光鏡所聚集的太陽光，能夠使47米遠的松木板在幾分鍾內點著燃燒。但是，如果把松木板再移遠一點兒，鏡子的數目就得大大增加。如果想在半分鍾內把1公里遠的松木板燒著的話，這反射鏡的半徑就得增大到1公里左右。這么大的鏡子，不要說在當時技術條件下造不成，就是在今天科學技術非常發達的時期也是一件難事。即使是造出了這么大的鏡子，也不能在戰場上使用，因為只要一發子彈，就能把它打得粉碎。試想一下，阿基米德需要設計多大的鏡子才能把敵戰船燒著呢?阿基米德的悲哀就在於人根據他的啟示只能把鏡子做得越來越大。

在人類社會的發展過程中，人始終和光保持著極為密切的關系。人類除了充分利用太陽這個天然的光源外，還發明創造了許多人造光源，從古老的燧木取火、油燈、蠟燭，到如今的各種電燈。但這些都是普通光，重要用途是照明，很難發揮更大的作用。過去由於戰爭頻繁，人們早就幻想用光做武器，並為此進行了巨大努力。

幻想畢竟是幻想，不論怎樣煞費苦心，利用太陽光做殺敵武器終究無法實現。激光更是不可想像的事。

當歷史發展到1916年時，著名的大物理學家——愛因斯坦提出了光受激輻射的理論，這才為激光的發明奠定了理論基礎。但是，由於當時科學技術水平的限制，激光還是沒有發明出來。

後來，隨著無線電技術的發展需要，人們開發了新波段，特別是為了獲得高質量的電磁波定向波束，而工程上要求發射電波的天線又不能過大(因為波長越長，所需的天線尺寸越大)，只有向短波方向發展。微波波長是無線電波中最短的，所以發展較快。1954年，美國的物理學家湯恩斯等人為獲得相干輻射，研製成功了第一架波長為1.25厘米的氨分子氣體微波量子放大器Master，它的譯音為「脈澤」。1957年，固體微波量子放大器問世了。由於這類器件具有極低噪音、高靈敏度的優點，在遠程微波雷達、人造衛星、射電天文學、通信、遙測和遙控等現代科學技術中應用潛力很大。因此，在理論和技術上發展非常迅速，很快從實驗室步入實用階段。由於激光器實際上就是一台光波段的量子放大器，所以微波量子放大器的發明和發展，為激光的問世奠定了堅實的物質基礎。

物質基礎和理論基礎都已具備，只要有人將它們結合起來，也許就發明出來了，但事情並沒有那麼簡單。

1958年，湯恩斯和前蘇聯學者巴索夫等人提出了把微波量子放大技術擴展到光波波段的理論。時隔兩年，1960年7月，美國學者梅曼在實驗室試驗成功第一台固體紅寶石光量子放大器。當時，他用剛玉中摻入鉻離子(即紅寶石晶體)的晶體作工作物質。梅曼選用這種材料時也曾猶豫過。當時有論文指出，不能指望用紅寶石晶體作為激光的工作物質，理由是按它的能級結構和特性，需要的泵浦強度極高，技術上不容易達到。還有的論文指出，紅寶石的發光量子效率低，只有1％左右。因而，梅曼也曾考慮採用鹼金屬蒸氣作工作物質，但分析對比後發現這種蒸氣作工作物質遇到的難度更大。梅曼在研製微波激射器時用過紅寶石晶體，對它的光學特性多少有些了解，所以他決定先採用紅寶石晶體試一試，從中了解一下對工作物質的具體要求，再和材料科學家合作研製新的工作物質。

他重新測量了紅寶石晶體的量子效率，結果發現不是文獻上的1％而是高達75％(後來實驗中還達到了100％)，他又分析了使紅寶石晶體達到能級粒子反轉的條件，發現只要有等價於5000K黑體輻射光源泵浦就能使能級粒子反轉，而氙燈的色溫可以達到8000K。所以，技術上完全可以做到。經過這些分析，梅曼堅定地選用了紅寶石晶體作他的放大器工作物質。這台放大器所用的泵浦源——脈沖氙燈是螺旋形，紅寶石棒直徑1厘米，長2厘米，它剛好可以套入螺旋氙燈在紅寶石兩端的鍍銀膜，構成諧振腔。這樣，第一台激光器就被製造出來了。梅曼接通電源，打開開關，一束耀眼的神奇紅光射了出來，梅曼成功了，他製造了世界上第一台光量子放大器。實際上，光量子放大器就是激光，這種神奇之光被稱為「Laser」()，意為輻射受激發射的光放大，其縮寫「萊塞」，台灣學術界譯為「鐳射」。「激光」和「萊塞」是在我國的一種通俗叫法。

事隔一年，中國的科學家們也製造出了激光器。當時正值我國的三年自然災害時期，人們生活極為困難，我國的科學家發揚艱苦奮斗的精神，在缺乏設備的情況下，憑著一腔的愛國熱血和聰明才智，製造出了我國的第一台激光器。它是由中國科學院長春光學精密機械研究所研製成功的，當時所使用的物質也是紅寶石晶體，直徑0.5厘米，長3厘米。所用的泵浦源是直管式脈沖氙燈，不是螺旋式氙燈。設計者認為，用直管式氙燈泵浦工作物質可以得到和螺旋氙燈相同的泵浦效率，但製造工藝更為簡單一些。

第一台激光器一出現，立即引起了各國科學家的高度重視，相繼發明了許多不同類型的激光器。1961年氦氖氣體激光器問世，1962年出現了鎵砷半導體激光器，1963年出現了液體激光器，1965年出現了化學激光器，以後，種種激光器如雨後春筍般紛紛出世。目前，能產生激光的工作物質已有上千種。激光的波段范圍不斷擴展，長波方向擴展到遠紅外，與無線電波的毫米波相接，短波方向擴展到紫外至X射線。由於激光具有許多優異特性，各種科學和技術領域紛紛應用激光這個強有力的手段，形成一門新的交叉學科和應用技術，出現了激光加工、激光檢測、激光通信、激光醫學、激光化學、激光全息和應用激光技術等等，使激光技術成為現代高科技領域中一支重要的生力軍。

激光器基本上由3個部分組成：第一部分是用於產生受激發射的工作物質。工作物質可以是固體的，如晶體和玻璃等，也可以是氣體，如惰性氣體和二氧化碳，還可以是液體。第二部分稱為能源激勵裝置(亦稱泵浦源)，它通過一定的方式向工作物質輸入能量，使工作物質處於粒子數反轉狀態。第三部分稱為光學諧振腔，它由兩塊光學反射鏡按一定方式組合而成，工作物質就放置在兩塊反射鏡之間，諧振腔的作用是使工作物質發出的受激光在兩塊反射鏡之間多次往返，從而在腔內形成持續振盪。能量激勵裝置向工作物質輸送能量，使工作物質處於粒子數反轉狀態，從而產生光的受激發射。開始時，這種受激發射光的強度很弱，由於光學諧振腔的存在，使得在一定方向上的受激光在兩個反射鏡之間多次往返，多次通過工作物質，激勵一部分工作物質發出受激光，即經歷一次由受激發射作用所引起的光放大。當往返到足夠多的次數，使光的放大程度等於或者大於腔內的各種損耗後，就可以在腔內建立起穩定、持續的相干光振盪，其中一部分振盪光通過一塊具有一定透過率的反射鏡而輸出到腔外，形成我們所需要的激光，這就是激光產生的基本過程。激光器由於工作物質、光激勵源的工作方式、工作波長的不同，可以把激光器分為很多種類。常見的有固體激光器、氣體激光器、半導體激光器、化學激光器、自由電子激光器等，此外還有染料激光器、液體激光器、準分子激光器、X射線激光器等多種激光器。目前，這些激光器已形成一個龐大的家族。由於激光的神奇特性，所以，它在許多領域都有廣泛的應用價值，成為名符其實的多面手。

Ⅱ 激光是發明的還是發現的

是人類智慧的產物，當然是發明了

Ⅲ 激光是發現還是發明

發現，本來就客觀存在的事物
本來不存在，通過人類的加工後而存在的事物，就用發明，比如電燈

Ⅳ 激光是誰發明的，到底有什麼用

有關激光的理論最早由愛因斯坦於1917年提出。激光是由原子受激輻射出來的光。當原子從高能級躍遷到低能級會釋放能量，就以光的形式輻射出來。普通光源就源於原子的自發輻射。相對於普通光源，激光單色性好、亮度高、方向性好。

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Ⅳ 激光是什麼時侯發明的

激光原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發現，但要直到 1958 年激光才被首次成功製造。

激光的最初中文名叫做「鐳射」、「萊塞」，是它的英文名稱LASER的音譯，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各單詞的頭一個字母組成的縮寫詞。意思是「受激輻射的光放大」。激光的英文全名已完全表達了製造激光的主要過程。1964年按照我國著名科學家錢學森建議將「光受激發射」改稱「激光」。

激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體之後，人類的又一重大發明，被稱為「最快的刀」「最準的尺」「最亮的光」和「奇異的激光」。它的原理早在 1916 年已被著名的物理學家愛因斯坦發現，但要直到 1958 年激光才被首次成功製造。激光是在有理論准備和生產實踐 迫切需要的背景下應運而生的，它一問世，就獲得了異乎尋常的飛快發展，激光的發展不僅使古老的光學科學和光學技術獲得了新生，而且導致整個一門新興產業的 出現。激光可使人們有效地利用前所未有的先進方法和手段，去獲得空前的效益和成果，從而促進了生產力的發展。

Ⅵ 激光是誰發明的

激光（LASER）是受激而發射的光，是「光受激輻射放大」的簡稱，它的含義是通過輻射的受激發射而實現光的放大（Light
Amplification
by
Stimulated
Emission
of
Radiation）．產生激光的器件叫做激光器,激光是一種強烈的、集中的、高度平行的相干光束．激光（1960年由美國人Maiman發明）、晶體管（1948年由Bardeen和Brattain發明）與原子能反應堆（1942年由義大利人Fermi發明）被人們視為20世紀最重要的三大技術發明，對現代科學技術的發展產生了深遠影響.

Ⅶ 激光誰發明的,怎麼發明的

1960年5月15日，美國加利福尼亞州休斯實驗室的科學家梅曼宣布獲得了波長為0.6943微米的激光，這是人類有史以來獲得的第一束激光，梅曼因而也成為世界上第一個將激光引入實用領域的科學家。

激光的理論基礎起源於物理學家愛因斯坦，1917年愛因斯坦提出了一套全新的技術理論『光與物質相互作用。這一理論是說在組成物質的原子中，有不同數量的粒子（電子）分布在不同的能級上，在高能級上的粒子受到某種光子的激發。

會從高能級跳到（躍遷）到低能級上，這時將會輻射出與激發它的光相同性質的光，而且在某種狀態下，能出現一個弱光激發出一個強光的現象。這就叫做「受激輻射的光放大」，簡稱激光。

(7)激光是發明還是發現擴展閱讀

激光在工業上，也應用極為廣泛，因為激光在激光束聚焦在材料表面的時候能夠使材料熔化，使激光束與材料沿一定軌跡作相對運動,從而形成一定形狀的切縫。七十年代後,為了改善和提高火焰切割的切口質量,又推廣了氧乙烷精密火焰切割和等離子切割。在工業生產中有一定的適用范圍。

激光玻璃是一種以玻璃為基質的固體激光材料。它廣泛應用於各類型固體激光光器中，並成為高功率和高能量激光器的主要激光材料。

Ⅷ 激光是誰發現的又是誰發明的

1958年，美國科學家肖洛（Schawlow）和湯斯（Townes）發現了一種神奇的現象：當他們將氖光燈泡專所發射的屬光照在一種稀土晶體上時，晶體的分子會發出鮮艷的、始終會聚在一起的強光。根據這一現象，他們提出了"激光原理"，即物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激發時，都會產生這種不發散的強光--激光。他們為此發表了重要論文，並獲得1964年的諾貝爾物理學獎。

Ⅸ 激光是甚麼時候發明的

激光是20世紀以來，繼原子能、計算機、半導體以後，人類的又1重大發明，被稱為「最快的刀」、「最準的尺」、「最亮的光」和「奇特的激光」。它的亮度為太陽光的50億倍。它的原理早在
1916
年已被著名的物理學家愛因斯坦發現，但要直到
1958
年激光才被首次成功製造。1960年,美國人Maiman在加里福尼亞休斯研究所研製成紅寶石激光器,這是世界上第1台激光器。

Ⅹ 激光是什麼時候發明的

激光是神奇的，但它不是普羅米修斯從天上偷來的聖火。激光是人造的，但它不是常人隨心所欲可以製造出來的。激光的發現以及到最後被廣泛運用，是眾多科學家付出艱辛努力的結果。

1958年，美國物理學家查爾斯·湯斯和他的同事肖洛在《物理評論》雜志上發表了他們關於《受激輻射的光放大》的重要論文，文中稱：物質在受到與其分子固有振盪頻率相同的能量激勵時，都會產生不發散的強光——激光。這一理論奠定了激光發展的基礎。這項研究成果發表後，湯斯和肖洛並沒有繼續進行研究和實驗，這項研究成果最終被美國加利福尼亞州休斯航空公司實驗室里一個名不見經傳的年輕研究員——西奧多·梅曼利用了。

激光掃描識碼器湯斯曾預言，微波激射器的原理，在一定的條件下可以產生激光。梅曼決心親自實踐這一預言。他花了兩年時間從事這方面的研究，還動手製作有關的裝置，選擇各種工作物質。他終於選定了紅寶石晶體(在剛玉中摻入鉻離子)作為工作物質。

這樣的選擇在當時是一個頗為大膽的嘗試，因為當時的理論界對紅寶石晶體發光的可能性是持否定態度的。但是梅曼堅定了自己的選擇。他通過實驗測量了紅寶石晶體的量子效率，分析了紅寶石晶體達到能級粒子數反轉的條件。他將紅寶石晶體材料做成一個直徑1厘米、高2厘米的圓柱體，將兩端仔細磨成平行的平面，並鍍上了銀，構成諧振腔。他把它嵌入一個螺旋型的脈沖閃光燈內，使紅寶石晶體接上了泵浦源。這樣，他完成了世界上第一台即將產生激光的——被他稱為「受激輻射光放大器」的裝置。這個裝置就是世界上出現的第一台激光器。

奇跡終於出現了，1960年5月的一天，梅曼和往常一樣來到實驗室。他打開了泵浦源的開關，讓脈沖氙燈的電能饋入紅寶石中，此時，這台裝置中發射出了第一束閃光。這束光，色單純，所有的波都在同一個方向上；發射到幾千千米以外也不會因發散而失去作用；聚焦到某一點上可以達到極大的能量，甚至可以超過太陽表面的溫度值。這束光，就是人類有史以來所獲得的第一束最特殊的光——激光!

梅曼平靜地寫下了實驗記錄：紅色，波長694.3納米。1960年5月15日，梅曼宣布了這個記錄。這一束在試驗室第一次製得的人造激光，雖然僅持續了3億分之一秒的對間，但它卻標志著人類文明史上一個新時刻的來臨。