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你被星球大战里的“激光剑”蒙了多少年?真不是激光做的

2016-02-20 08:54
小伊琳
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  《星球大战7》上映后一骑绝尘,以势如破竹之力横扫各大票房纪录。电影中让粉丝心心念念的莫过于那把威力无比、能够置敌人于死地的光剑。拥有这样一把宝剑想必也是所有铁粉梦寐以求的事情。

  据说,尽管官方一再解释“光剑(lightsaber)”是一团等离子体,受到很强的磁场作用被束缚成剑的形状,但仍无法制止大批粉丝疯狂购买“激光剑”cosplay。

  等一下,星战里的光剑,居然不是用激光做的?

  是的,你不仅被骗了,而且被蒙在鼓里很多年……

  那今天小编就和大家聊一聊激光。

  大部分人都知道激光的英文名称是LASER。它是英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(翻译过来就是:受激辐射的光放大)的缩写。所以,如果光剑是用激光做的,那它应该叫Lasersaber。

  这里,我们又要搬出无比聪明的大物理学家爱因斯坦。因为激光的基础源于他所提出的理论。

  激光原理

  1917年,大名鼎鼎的爱因斯坦提出了一套全新的技术理论:光与物质相互作用。

  大家都知道,物质由原子分子组成。

  原子分子也带有电子。这些粒子都有不同的能量状态(能级)。

  这一理论是说:在组成物质的原子中,有不同数量的粒子(电子),它们都在不同的能级上。有的能级高,有的能级低。

  在高能级上的粒子受到外界某种光子的激发,会从高能级(E2)跳到低能级(E1)上。这时将会辐射(emission)出能量为ΔE的光,辐射出来的光与激发它的光恰巧有着相同的频率和方向。在某种状态下,我们还能通过一个弱光激发出一个强光。这种现象就叫做“受激辐射的光放大”,简称激光。

  光子的能量是用E=hv来计算的,其中h为普朗克常量,v为频率。

  由此可知,频率越高,能量越高。

  激光能够制作激光剑吗?

  我们知道了激光产生的原理,那么问题来了,用激光到底能不能做出一把狂拽炫酷的激光剑???

  首先,你常见的激光长这样:

  这种激光笔,能量只有1~5毫瓦。好像不够炫酷啊,but,注视这种光束几秒钟会对视网膜造成伤害。所以,只要不是钛合氪金眼,这种激光笔照射到眼睛还是很危险的!

  能量再高一点的激光能干啥?

  5~10毫瓦的激光就可以做CD的光盘驱动器了。

  100 毫瓦的激光可以应用在高速CD-RW刻录机上,再大一些的250毫瓦左右的激光器常应用在DVD上,而400 毫瓦的激光穿透装有光盘的光盘盒只需要4秒钟。

  通常情况下,激光光束被完全封闭的,例如被封闭在CD或DVD播放器内,所以不会对人造成伤害。

  咳咳,好吧,让我们继续说剑的事儿。

  既然是剑,那必须要做到一点:能砍能劈能割肉。激光能做啥?激光能够把光能转换为热能,1~20 瓦激光一般在微电子领域广泛应用,当功率达到30~100 瓦就可以应用到外科激光手术了,比如美白。

  当激光功率达到100~3000 瓦,就可以普遍应用在工业切割上。

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