光源的历史脚步

人类的生存和发展，离不开对“光”的利用和开发，人类的文明史是一部利用和开发“光资源”的历史。光是由光源产生的。人类最早接触的光源就是大自然赐予的一种天然光源——太阳光。在古代，由于生产力低下和人类对生活的要求也不高，光源的开发和利用非常缓慢和有限。人类开发出的第一种人工光源——火，使用时间长达数万年。

1879年，爱迪生发明电灯，人类对于光源的开发和利用有了新的突破。一种完全新颖的光源——电光源，展现在人们的眼前，黑夜变白昼已不再是人们的梦想。人们战胜黑暗，消灭白天与黑夜的差别，对人类文明具有革命性的推动意义。100多年来，电光源已从白炽灯发展到气体放电灯、半导体发光二极管灯（LED）等。

1800年，德国科学家霍胥尔发现太阳光中有一种看不见的光——红外线。后来，人们发现看不见的光越来越多了。1801年，德国物理学家里特发现紫外线。1895年11月8日，德国物理学家伦琴在进行阴极射线实验时，发现一种能穿透普通光线所不能穿透的射线，可以清楚地看见自己手骨的结构。对这种射线来说，几乎任何东西都是透明的。伦琴称它为X射线。经过科学家十多年的研究发现，这种X射线其实也是一种光，现在人们把它称为X光。

人们发现“光”拥有一个庞大的家族，其中“可见光”只是“光家族”中的一员。按照光波的长短，光有无线电波、微波、红外、可见光、紫外、真空紫外、软X射线、硬X射线和伽玛射线等。

X光源的开发利用，使人们的视野扩展到肉眼看不到的物体内部和微观领域。

后来，科学家发现原子或分子等微观粒子具有高能级和低能级，原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子（所谓“自发辐射”）。同样，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收时，会导致原子从低能级向高能级跃迁（所谓“受激吸收”）；然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子（所谓“受激辐射”），这就是人们所称的“激光”。

1960年，神奇的激光被发现了，它有许多奇妙的用途，激光光源使人类多了一种可供开发利用的新光源。

激光的方向性极好，在传播中几乎像一条笔直的线，发散的角度很小。从地球射向380 000千米外的月球，它落在月球山上的光斑直径也只不过区区2千米，在地球上看去，只是一个明亮的红点。

在X光照射下，骨骼显露无遗

激光的亮度极高。在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯称得上是佼佼者了，它的亮度可与太阳的亮度相媲美，但是，红宝石激光器发出的激光亮度能超过氙灯的几百亿倍。用功率最强的探照灯照射月球，只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法察觉。而红宝石激光器发射到月球上去的光束，能产生约0.02勒克斯，颜色鲜红，光斑明显可见。

激光的颜色极纯。须知光的颜色是由光的波长（或频率）决定的。波长分布的区间越窄，它的单色性就越好。氦氖激光器发出光的波长分布范围只有2×10—9纳米，是单色性很好的氪灯发射的光波分布范围的万分之二。激光器的单色性首屈一指，超过任何一种单色光源。

激光的能量密度极大。因为它的作用范围很小，短时间里聚集起的大量能量，能集结在一个极小的空间范围内射出，使任何材料被烧熔、气化。一束将1.5米远处的一块厚约2厘米的钢板打出一个孔的激光束，它的总光能还不及一只15 瓦灯泡点亮1秒钟所发出的光能。

这种神奇的光源，现在几乎无处不在，已经被广泛地应用在工业、通信、国防、医疗和科研等极为广阔的领域中。激光通信、激光医学、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……至今，它的应用还在不断地扩大。