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激光的特点有单色性、相干性和高亮度及其应用包括激光切割和焊接、激光医学、光学通信、激光雷达、激光照明等。
激光是一种独特的光线,与常规光线不同之处在于激光具有单色性、相干性和高亮度,这使其在工业、医学、科学研究和通信等方面具有广泛的应用。激光的特点和应用对于电子通信、医学、工业和其他科学研究领域产生了重要的影响。激光的特点和应用举例:
1、单色性:激光的光束是单色的,因为它只有一种波长,具有中心频率而没有频谱带宽。
2、相干性:激光的光波是相干的,因为光源是具有确定相位关系的单个原子、分子、离子等放射出的,其光波在时间和空间上保持稳定的相位关系。
3、高亮度:激光具有高亮度,因为激光光束中的光子在贺兹级别上聚集在一起。
激光的应用:
1、激光切割和焊接:激光光束可以很容易地在金属、塑料、纸张、布料等材料上进行切割和焊接,这种技术被广泛用于汽车工业、航空工业等制造业。
2、激光医学:激光被用于医学领域,例如准确切割、摧毁或蒸发肿瘤组织的激光手术、眼科和皮肤病治疗等。
3、光学通信:激光光束被用于传输高速数字和模拟信号的通信信息,有许多不同的应用,如电话、数据传输和卫星通信等。
4、激光雷达:激光雷达产生并收集激光脉冲,然后根据反射回来的脉冲计算距离,因此可以用于制造自动驾驶汽车和其他设备。
5、激光照明:激光光束用作照明系统,因其高亮度、纯净、节能和寿命长,特别适用于需要高度集中光线的场景,例如远程跟踪和照射用途。
激光的危害
激光的强大光束可以损害眼睛,包括损坏视网膜、引起干眼症、角膜炎、白内障等。甚至可能造成永久性的视力损害。并且能够穿透皮肤,导致表皮和真皮方面的神经和微血管的损伤。长期使用激光设备甚至可能导致皮肤癌和光敏性皮炎。
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激光又名莱塞,是英文Laser的译音。它产生于本世绝大十年代,发展很快,现广泛应用于照明、工、农、军事、生物学、医学及科研等各个领域。 激光不同于普通的光,它是物质受激发而产生的束状强光。激光的亮度高,能量密度大,是当今世界上最亮的源。一支l毫瓦的氨氖激光要比太阳光亮一百倍,而功率较大的红宝石激光比太阳光亮百万万倍。当这种光能变成热能时,可以产生几千度至几万度的高温。激光的光谱很窄,普通光谱比之宽百万倍甚至上亿倍。激光是束状的平行光,它只射向一个方向,射程最远,经透镜聚焦可以形成很细小的光点。激光光波的频率、波动方向和波动的步伐相同,有极好的相干性。激光的高亮度、单色性、方向性及相干性,使激光能量在时间、空间、光谱上高度集中。激光的这些特点使它能在许多领域包括医学中大显身手。 激光作用于生物机体时,它被吸收转化成热能。如果功率相当,几毫秒内温度可达数百至上千度,使组织蛋白变性、凝固、炭化、气化。由于激光的高能量,可产生很强的光压,聚焦激光的表面压强可达200g/cm2。这种机械作用与热效应一起,能使激光成为“光刀”,用于外科手术切割组织,治疗浅表肿瘤,如黑色素瘤、鳞状上皮瘤、乳头状瘤、血管纤维瘤、乳房肿瘤等等,还可用激光切除烧伤的焦痂。在眼科则用激光做虹膜切除,治疗继发性瞳孔膜闭,可使病人重见光明。这种手术不用拆线,不会感染,优于常规手术。利用高能量激光照射眼底视网膜剥离后的破口,可使之凝结,粘着--“焊接”视网膜。 利用激光的生物特性,选择小功率激光刺激机体,可以增强人体的防御免疫能力使白细胞吞噬功能加强,免疫球蛋白增加,提高肾上腺皮质功能和血管的再生。因此,用激光来对抗炎 可以促进伤口愈合,治疗扁挑腺炎、耳廓软骨膜炎、口腔溃疡等等。 激光点穴照射,既“激光针灸”,治疗哮喘、过敏性鼻炎等。
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激光在医学方面的应用:研究生命现象和规律、激光诊断、激光治疗等。
借助激光微束仪把激光束直径聚焦到~1μm,用以切割或焊接细胞,研究生物遗传规律。借助激光拉曼光谱分析技术,研究生物大分子的结构及其变化。借助于红外吸收光谱仪,通过对唇部的测定,能测定人血液内所存在的元素。
借助于激光多普勒测速技术测量皮肤、肠粘膜、胃粘膜的血流特征,可瞬时或连续地直接测量任何使光束可到达之处的组织的毛细血管的血流。
用于检验和诊断的激光技术主要有,激光荧光光谱术,激光喇曼光谱分析术,激光全息术,激光散斑分析术,激光多普勒测速术,激光流动式细胞分析术,激光干涉术,激光透照术和激光偏振技术等等,分别用来测量血液、尿液和人体其他组织的成份、微量元素的含量等,以及识别和分辨细胞是否病变或癌变。
激光在眼科的应用:
目前,眼科激光设备已经应用于屈光性角膜切除术、虹膜切除术、巩膜切除术和眼底组织凝固术等领域。光动力疗法蔡司公司激光系统治疗老年黄斑变性有显著效果。
准分子激光矫正视力是当前眼科主要的前沿课题之一。准分子激光的原理是利用被激发的气体,释放出高能量的光子。高能量的激光光能将角膜组织内的结构键切割分离开来,而又不会产生热效应伤及周围组织,所以能精密准确地产生光切作用,将角膜组织气化移除,进而改变角膜弧度,除去屈光不正度数。
因为每一发激光能量所气化组织的量与深度是固定的,所以准确又精密,准分子激光屈光矫正术现已取代传统的放射状角膜切开术。
从安全、简便、经济、实用等因素考虑,眼科学界认为对于多数人来说,目前矫正近视的首选方法仍然是配戴框架眼镜。如果患者准备选择准分子激光手术,那么最关心的问题就是手
激光发展史激光以全新的姿态问世已二十余年。然而,发明激光器的历程却鲜为人知,至于发明者如何从事艰难曲折的探索,就更少人问津了。其实,每一项重大发明,都是科学家们
《激光杂志》创刊于1975年,市科委主管(原四川省科委主管单位,名称:四川激光),重庆市光学机械研究所主办,重庆科技发展战略研究院有限责任公司和重庆市光学机械研
眼睛是人们工作、生活、学习不可缺少的重要器官,人们80%的信息、95%以上的工作都要靠眼睛来获取或协助才能完成。没有眼睛,世界就是一片黑暗。眼睛又是精密、娇嫩的
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