谁知道为什么激光的方向性那么好?
一般的点光源发出的光,往往是以球面波的形式朝外传播?
为什么激光是走直线的呢?
是因为激光的粒子性很好吗?
| 论坛嘉宾: sage |
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轩轩  发表文章数: 59
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富富得正  发表文章数: 26
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激光的方向性并不好，出射光不是直线，基模是高斯光束，光斑半径随距离增大。
高斯光束的形成是解谐振腔自再现模方程得到的，和光的粒子性没关系。
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星空浩淼 发表文章数: 799
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一般的点光源发出的光,往往是以球面波的形式朝外传播?
为什么激光是走直线的呢? 是因为激光的粒子性很好吗? －－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 大致说一下: 先要了解激光是如何产生的。假定一个光子进入激光光源，引起光源受激发射出一束光子，这束光子中的所有光子将具有初始进入光源的那个光子完全一样的量子态，包括相同的频率与波数矢量（后者又可以看作是动量），如同那个光子克隆出来的一样。大量光子运动方向相同或平行，当然看起来是一束直光。激光相当于处于简并状态的光，量子态相同具备相干的条件，是相干光。 以上是理想状态，事实上光源存在多种原因，使得一束激光中所有光子不是绝对相同的（比如光源不同能级由于测不准关系存在能级宽度，导致两个不同能级跃迁之间跃迁时产生的光子频率不完全相同），因此一束激光只是比普通光源产生的光方向性好，但激光束一样会发散。 普通光源发射光子带有随机性，不同时刻发射的光子可能互不相干，因此发射出来的光子可能各走各的，是一束散光。点光源只是理想概念，光源尺寸够小，远处看可近似看作点光源。 同一个激光光源，可能会激发多种模式的光，只有同一种模式的光才处于同一相干态。 在自由真空中，所有光子都是直线运动的，而不是只有激光才是直线运动，从单个的光子看，激光中的光子与普通光中的光子没有分别，二者分别在于大量光子在一起组成的集体状态不同。 光子的粒子性是否明显，在于光子的波长与测量仪器尺度相比是不是很短。频率高的光子粒子性才明显。 One may view the world with the p-eye and one may view it with the q-eye but if one opens both eyes simultaneously then one gets crazy
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星空浩淼 发表文章数: 799
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在自由真空中，所有光子都是直线运动的
－－－－－－－－－－－－－－－－－－－ 这句话是从量子平均或经典力学图象来说的，即光子的平均路径是直线的，遵从最小作用量原理 One may view the world with the p-eye and one may view it with the q-eye but if one opens both eyes simultaneously then one gets crazy
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轩轩 发表文章数: 59
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谢谢2位的回答
我正在看工程光学的书 ,里面有讲到高斯光束 星空兄说的克隆 非常形象 容易理解:) i will love you till null infinity
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Re: 谁知道为什么激光的方向性那么好?