北大的王選院士,是兩(liang) 院院士,他得了我國最高的科技成就獎。現在你們(men) 看的書(shu) 籍,20、30年代是怎麽(me) 印出來的?都是油墨、鉛印,印刷的工人非常艱苦。印一張報紙挺費勁,現在快得不得了。據說用激光印刷,一部紅樓夢大概一兩(liang) 天就可以印出來,快得不得了。激光照排實際上就是激光技術的應用。激光使得在很多領域裏掀起了一種革命,產(chan) 生很多新的領域:激光印刷、激光光學、激光醫學等,已經形成了一批新的技術領域,同時也產(chan) 生了新的產(chan) 業(ye) 部門,創造了巨大的財富。而且激光還有一個(ge) 特點,跟其他技術的結合,跟計算機技術、電子技術、信息技術,很多結合起來以後,正在改變著現代科學技術和整個(ge) 社會(hui) 的麵貌。
我在1995年寫(xie) 了一本科普的數,《院士科普叢(cong) 書(shu) 》,名字就是“激光——奇異的光”,不是一般的光。這裏麵講了激光的原理、激光的概念、龐大的激光家族等。到底激光包括固體(ti) 、氣體(ti) 、半導體(ti) 、液體(ti) 、其他一些方式。
激光有很多應用,還有激光在醫療方麵的應用。激光可以再血管裏麵去打血栓,也可以治療癌症等等。激光在能源上麵也有很大的應用,激光可以分離同位素,可以搞受控核聚變。
原子彈跟氫彈有什麽(me) 區別?原子彈是裂變、氫彈是聚變。核聚變的材料是從(cong) 海水裏麵提煉出來的,70%的地球表麵上覆蓋著水。
所以,海洋裏麵氫的同位素氘、氚的提煉是用之不盡、取之不竭的。所以,怎麽(me) 樣把海水裏麵的氫的同位素氘、氚提煉出來以後,利用聚變的辦法,來受控聚變,而不是作為(wei) 氫彈。把能量釋放出來,這樣就可以進行發電。
大家知道地球上的煤、石油資源都會(hui) 用完,植物要變成石油要經過很長時間。太陽能、沼氣能、風能這些東(dong) 西也是受一定的限製。所以,怎樣能夠把核能經過聚變的方法來進行受控,利用這個(ge) 來進行發電,這個(ge) 恐怕是人類當前的一個(ge) 重大科學問題。咱們(men) fun88官网平台受控核聚變的研究已經進入到世界前三名。第一是美國,第二是日本,日本大島大學,第三是中國。也就是說在激光受控核聚變的意思是以激光作為(wei) 驅動能量,把核聚變的能量釋放出來進行發電。所以,據估計到2020年,世界上才能得失相當。
其次,激光在信息方麵的利用,在環境監測方麵的利用,我還要舉(ju) 一個(ge) 例子,我們(men) 現在正在做激光大氣汙染監測儀(yi) 器,現在大家每天都看中央電視台,報道全國幾十個(ge) 城市的空氣指數,哪個(ge) 地方輕度汙染,哪個(ge) 地方重度汙染,這些東(dong) 西都要經過測量。主要是測量什麽(me) 東(dong) 西?主要測量空氣中的二氧化硫和氮氧化物還有一氧化碳這些對人類有害的氣體(ti) 。激光的應用講幾天幾夜都講不完。
激光在1960年出現,是由美國的一個(ge) 科學家——梅曼發明的。但是梅曼本人並沒有得到諾貝爾獎金。什麽(me) 人得到諾貝爾獎金呢?是為(wei) 激光的產(chan) 生奠定物理基礎的幾個(ge) 人,他們(men) 是美國的湯斯和肖洛。還有蘇聯的巴索夫和普羅哈洛夫。這私人在1957年、58年各自在雜誌上發表了論文,為(wei) 激光產(chan) 生奠定了物理基礎。
激光這個(ge) 學科非常前沿,所以得諾貝爾獎金的物理學家和化學家非常多,華人科學家得諾貝獎,包括丁肇中、朱棣文及李遠哲,這些人都是跟激光有關(guan) 係。
產(chan) 生激光的四個(ge) 要素,一個(ge) 是要有激光介質。同時激光的能量不能無故產(chan) 生,能量是守恒的,所以它必須要有一定的泵浦源,也就是要外界輸入的能量。還要有一個(ge) 反射激光的諧振腔,這三個(ge) 是必要的條件。
同時在這個(ge) 條件下,還要使泵浦以後產(chan) 生的震蕩的增益大於(yu) 損耗,即符合震蕩條件。這四個(ge) 條件同時燦在以後才可以產(chan) 生激光。所以,前麵幾個(ge) 是必要條件,後麵一個(ge) 是充分條件。
下麵我就舉(ju) 幾個(ge) 激光應用的例子。第一,激光全息照相。一般照相底片存儲(chu) 的信號隻是振幅信號,沒有相位信號,所以看著立體(ti) 感不強。而激光全息照相就能夠把振幅及相位存儲(chu) 在同一個(ge) 底片上。一般在風景區有人兜售激光全息照相的小佛像,立體(ti) 感特別強。另外,咱們(men) 買(mai) 的襯衫、喝的飲料,還有茅台酒什麽(me) 的,有激光全息方位商標,一張紙貼在一個(ge) 封口上麵,這個(ge) 照片有點立體(ti) 感,這就是防偽(wei) ,茅台酒廠裏出廠的每一個(ge) 酒瓶上麵扣上這個(ge) 東(dong) 西,你就不能偽(wei) 造了。
此外還可以搞三維立體(ti) 存儲(chu) 。大家知道照片放的時間長了以後要發黃、發壞,不清楚了。可是假如說全息照片,全息照片保存的時間可以用玻璃板,玻璃板保存的時間非常長,也就是說可以長時間的能都得到保存,而且高密度保存。
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