人教課標實驗版八年級下冊信息的傳遞越來越寬的信息之路

激光的應(yīng)用1917年，偉大的物理學家愛因斯坦在他發(fā)現(xiàn)相對論和奠定量子力學基礎(chǔ)的過程中指出：自然界存在兩種發(fā)光方式：自發(fā)輻射受激輻射?？茖W家們經(jīng)過40多年對受激輻射的研究，于1960年6月美國休斯研究所的梅曼博士研制出世界上第一臺激光器——紅寶石激光器。1962年9月美國科學家霍爾研制出砷化鎵半導體激光器；1964年4月，美國科學家范尤特研制出釔鋁石榴花激光器。激光器的誕生，對電子學來說是個劃時代的事件，光電子學從此日新月異地發(fā)展起來，至今40多年來，各國科學家根據(jù)不同的需要，研制出了很多種類的激光器，如固體激光器，氣體激光器，液體激光器，半導體激光器等等。激光的出現(xiàn)為人類提供了一種嶄新的強光源，這種強光源具有方向性好；單色性好；能量集中；相干性好的特性，激光從20世紀70年代起，逐步應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、計量、照相、文化娛樂等各個領(lǐng)域。激光技術(shù)成為當今高新技術(shù)中支柱性技術(shù)之一。一、在工業(yè)中的應(yīng)用激光加工。對于難熔或硬質(zhì)材料，利用激光聚焦后得到的高密度光能可以打孔，且其直徑誤差小，孔壁表面光潔度高。激光打孔特別適于熔點高，硬度大的材料，而且打出的孔又細又深。比機械方法簡單，工效高，還可以打出各種形狀的孔，但成本高。目前，火箭發(fā)動機和柴油機的燃料噴嘴等零件上打孔，大多采用激光打孔。激光在切割時噪聲小，由于激光束很細，所以塵埃和廢料很少，特別適于晶體管和集成電路基片的劃片工藝。激光焊接，利用激光焊接不需要清潔處理，不會玷污焊件，焊得深而牢，且能焊接異種材料，甚至能把金屬與非金屬焊接到一起。如使用焊接易變形的零件和難于接近的焊接。如電真空器件的焊接。激光還在薄膜工藝加工中廣泛應(yīng)用。如整修薄膜電阻器，微型電路刻畫和光電板制作等。此外，激光還在工業(yè)中用于工藝過程檢驗，精確測定部件的線性尺寸和幾何形狀等。二、在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用激光對生物體的作用會產(chǎn)生人類希望的效果。種子受到適當劑量的激光照射，種皮和內(nèi)部細胞的吸水性和透氣性相應(yīng)提高，從而增加種子酶的活性和加快各種水解酶的合成?？墒狗N子提早發(fā)芽，縮短作物成熟期，提高作物產(chǎn)量。遺傳學研究發(fā)明：激光溫度是誘發(fā)基因突變的一個因素。近20年的實踐證明，利用激光對生物有機體的效應(yīng)，進行激光育種和田間照射都取得了顯著效果。三、在醫(yī)療上的應(yīng)用近30年來，激光在醫(yī)療上的應(yīng)用進展十分迅速，現(xiàn)已普及到外科、內(nèi)科等各科，幾乎無所不至，不僅治療效果顯著，而且為疑難病癥的診斷提供了現(xiàn)代的手段，成為現(xiàn)代醫(yī)學的重要技術(shù)之一?，F(xiàn)已用激光刀做胸手術(shù)；用氬激光、光導纖維和內(nèi)窺鏡成功地進行胃潰止血和切除胃內(nèi)動脈瘤；用光刀進行心室動脈手術(shù)、冠狀動脈手術(shù)；用二氧化碳光刀做腦、脊髓和周圍神經(jīng)的手術(shù)等。利用激光作為刀、鉆工具，進行切割和打孔；利用激光輻照愈合傷口或破壞腫瘤組織等，都顯示了激光的獨特優(yōu)點。激光在醫(yī)療上的應(yīng)用至今仍然方興未艾，前景遠大。四、激光計量和全息照相科學家根據(jù)激光的方向性好，亮度高的特性，制咸了激光測距儀。將激光測距儀和經(jīng)緯儀結(jié)合起來，可制成激光地形測繪儀，用這種儀器進行地形測繪十分方便。在激光測距儀的基礎(chǔ)上，制成的激光雷達，它不僅可以測出距離，而且還能測出目標的方位，速度，加速度，運動軌跡，并能對目標進行識別和自動跟蹤。所以激光雷達在導航、氣象、天文、大地測量、人造衛(wèi)星和宇宙飛船等方面都有重要應(yīng)用。激光全息照相能得到物體的立體圖像。由于全息照相的性質(zhì)獨特，使它有著多方面的應(yīng)用前景，目前正在進行大量研究。如利用全息照相拍攝立體電影，用全息相片儲存信息，分析材料所受應(yīng)力的分布等等。激光技術(shù)作為當今世界高新技術(shù)之一，已經(jīng)并繼續(xù)迅速滲透到經(jīng)濟，軍事和社會生活的各個領(lǐng)域，并以空前的規(guī)模飛速發(fā)展，向現(xiàn)實生產(chǎn)力迅速轉(zhuǎn)化，創(chuàng)造著比以往任何時代都要大得多的物質(zhì)財富和精神財富，特別是激光在現(xiàn)代計算機科學上的應(yīng)用，將導致光計算機的出現(xiàn)