激光運用了什麼物理知識

1. 激光的工作原理是什麼

激光是20世紀以來繼核能、電腦、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」。英文名Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，意思是「通過受激輻射光擴大」。激光的英文全名已經完全表達了製造激光的主要過程。激光的原理早在 1916年已被著名的猶太裔物理學家愛因斯坦發現。

原子受激輻射的光，故名「激光」：原子中的電子吸收能量後從低能級躍遷到高能級，再從高能級回落到低能級的時候，所釋放的能量以光子的形式放出。被引誘（激發）出來的光子束（激光），其中的光子光學特性高度一致。因此激光相比普通光源單色性、方向性好，亮度更高。

激光應用很廣泛，有激光打標、激光焊接、激光切割、光纖通信、激光測距、激光雷達、激光武器、激光唱片、激光矯視、激光美容、激光掃描、激光滅蚊器、LIF無損檢測技術等等。激光系統可分為連續波激光器和脈沖激光器。

1.激光通訊.光纖傳像容量大，距離遠
2.激光醫學.夠扮演鑽頭、手術刀、焊槍等多種角色，或激光手術治療、弱激光生物刺激作用的非手術治療和激光的光動力治療。
3.激光測距，定位，激光測距（laser distance measuring）是以激光器作為光源進行測距。與光電測距儀相比，不僅可以日夜作業、而且能提高測距精度，顯著減少重量和功耗，使測量到人造地球衛星、月球等遠目標的距離變成現實。
4.激光加工，包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微調等各種加工工藝。
5.激光唱片能夠用來貯存各種信息和聲音。影碟能夠貯存和再現畫面和影片，而得到計算機幫助、運轉自如的光碟只讀存儲器(CD-ROM)可以包容所有范圍的信息，從字詞、音樂一直到畫面和活動的電視連續鏡頭。
6.軍事激光，激光武器，激光雷達。
激光在許多領域有著廣泛的用途：
激光加工技術是利用激光束與物質相互作用的特性對材料（包括金屬與非金屬）進行切割、焊接、表面處理、打孔、微加工以及做為光源，識別物體等的一門技術，傳統應用最大的領域為激光加工技術。激光技術是涉及到光、機、電、材料及檢測等多門學科的一門綜合技術，傳統上看，它的研究范圍一般可分為：
1.激光加工系統。包括激光器、導光系統、加工機床、控制系統及檢測系統。
2.激光加工工藝。包括切割、焊接、表面處理、打孔、打標、劃線、微雕等各種加工工藝。
激光焊接：汽車車身厚薄板、汽車零件、鋰電池、心臟起搏器、密封繼電器等密封器件以及各種不允許焊接污染和變形的器件。2013年使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半導體泵浦激光器。
激光切割：汽車行業、計算機、電氣機殼、木刀模業、各種金屬零件和特殊材料的切割、圓形鋸片、壓克力、彈簧墊片、2mm以下的電子機件用銅板、一些金屬網板、鋼管、鍍錫鐵板、鍍亞鉛鋼板、磷青銅、電木板、薄鋁合金、石英玻璃、硅橡膠、1mm以下氧化鋁陶瓷片、航天工業使用的鈦合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。
激光筆
激光筆：又稱為激光指示器、指星筆等，是把可見激光設計成便攜、手易握、激光模組（二極體）加工成的筆型發射器。
激光美容
（1）激光在美容界的用途越來越廣泛。色素沉著，如太田痣、鮮紅斑痣、雀斑、老年斑、毛細血管擴張等，以及去紋身、洗眼線、洗眉 、治療瘢痕等；而2013年以前一些新型的激光儀，高能超脈沖CO2激光，鉺激光進行除皺、磨皮換膚、治療打鼾，美白 牙齒等等，取得了良好的療效，為激光外科開辟越來越廣闊的領域。

2. 激光的作用原理

激光的作用原理：激光產生的背景及原理是一個物理模型。激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度，因為這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列的應用。

理論上講，只要工作物質足夠長，則不管初始自發輻射有多弱，最終總可以被放大到一定強度。但在實際激光器中，一般來說，工作物質既沒有必要，也沒有可能特別長（最近發展起來的以光纖為工作物質的激光器是一個例外）。

通常的做法是在其兩端各放一塊反射鏡，使光得以來回反射多次通過工作物質並被不斷放大，為充分利用光能，介質往往被置於一聚光腔體中，後者與端面反射鏡共同構成激光諧振腔。

激光作為一種光與自然界其他發光一樣，是由原子（或分子、離子等）躍遷產生的，而且是由自發輻射引起的。

不同的是，普通光源自始至終都是由自發輻射產生的，因而含有不同頻率（或不同波長、不同顏色）的成分，並向各個方向傳播。激光則僅在最初極短的時間內依賴於自發輻射，此後的過程完全由受激輻射決定。正是這一原因，使激光具有非常純正的顏色，幾乎無發散的方向性，極高的發光強度。而正是這些神奇的特性，使激光在各個領域具有一系列令人難以置信而又不得不相信的應用。