激光射出的一條激光線有沒有終點,為什麼?

Three-C

在現有的宇宙空間中,只要射出去的激光沒有碰到任何物體(包括人類未知的物體),那就沒有終點;但是沒有終點並不代表激光還是激光,因為激光在傳播一定距離後,就已經不是激光了。


激光的原理

我們都知道電燈泡發出的光線是向四面八方傳播的,光線不集中,而且光線裡面包含了各種頻率的的光;而激光就不同,激光稱為受激輻射光,當光源中粒子受到激發變為激發態時,即電子從低能級到高能級,此時的粒子不是穩定狀態,假如沒有外界影響,那麼粒子就有可能自發地向低能級轉變,這時就會釋放出頻率為v=(E2-E1)/h的光,這個過程稱為自發輻射。如果處於激發態的粒子受到頻率為v=(E2-E1)/h的光線刺激,那麼也會釋放出與原光線相位,頻率等相同的光子,這個過程稱為受激輻射,激光就是這樣產生的。


激光的特性

說完了原理,再來說特性,①第一個特性是亮度高,我們知道人造的氙燈亮度都可以和太陽亮度相媲美了,但是紅寶石激光器的亮度確是氙燈的幾百億倍。②第二個是平行度高,從以上的原理也可以看出,激光就是被引出的一種光子陣列,這些光子的頻率,相位等特性完全相同,這就導致了激光傳播時只往一個方向傳播,但卻不是嚴格平行的,即激光存在0.001弧度的發散度,可別小看這個弧度,這個弧度就是題主提問的問題所在;


地月距離30萬公里,當用一束激光射向月球時,能在月球表面形成一個一兩千米的光斑,這時激光的能量已經不是很集中了,即在相同的區域內光子的數量很少,因此在宇宙中傳播的激光,傳播一定的距離後,雖然頻率,相位等相同,但是光子的密度變得非常小,你可以理解為光子之間距離變得很大,那麼也就沒有了激光的概念,這些稀疏的光線慢慢地傳向宇宙深處。


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