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激光物理

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(laserphysics)激光物理是一门研究辐射(特别是受激发射)与物质相互作用的学科。“激光”名称的英文表示为“LASER”,这个词是LightAm-plifiicationbystimulatedEmissionofRadiation(受激发射光放大)这一词组的字首缩写。在1958年肖洛(SchawLow)和汤斯(Townes)通过受激发射光频和近光频区域的电磁波振荡并对其进行放大后,第一次建议把微波激射器原理推广到光学频段。不到两年,在1960年,梅曼(Maiman)第一次观测到了激光作用,这一发现刺激了激光工作的开展,并很快导致了其它系统的激光作用的实验和理论研究。60年代末,由于激光的量子理论的建立,激光理论在某些近似的范围内,已经达到了完善的程度,它对一些基本过程和基础技术都有了很好的研究。激光物理的内容主要有两个方面:(1)辐射与物质相互作用的半经典理论。这个理论的出发点是假定原子遵守量子力学的规律,而场由经典的麦克斯韦方程支配,依据这个理论来研究经典的和量子的电偶极矩及其与磁场的相互作用;研究各种激光器工作和起伏理论,包括涉及单模和多模电磁场,均匀展宽与多普勒展宽的介质,以及研究和处理脉冲传播自感生透明和光子回波现象等。(2)激光的量子理论。此理论的出发点是磁场由简谐振子组成,它们服从量子化规则,并从量子力学观点来处理激光,研究相干性理论,激光运动方程,激光线宽,光学谐振腔与光计数统计理论以及激光“准模”理论等。经过20多年的迅速发展,激光已成为一个相当成熟的领域。激光理论的发展,对于非线性光学、光谱学等有深刻的影响,对高温等离子体的产生和研究起了促进作用。激光技术还在生物、医学、生产技术上有许多重要的应用。除此以外,有希望在将来某一时间会导致X射线激光器的出现。这样,一台x射线激光器将令打开物理学研究的一个新境界。因此,激光领域在未来的发展新景是大有希望的。

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