光线是如何工作的

光的量子性质的一个有趣的应用是激光。你可以把激光的整个故事都放进去激光器的工作原理，但我们在这里将涵盖一些关键概念。激光是“受激辐射的光放大”的首字母缩写，这是一种很拗口的方式，用来描述光子波长相同，波峰和波谷相位相同的光。1960年，研究物理学家西奥多·h·梅曼发明了世界上第一台工作激光器——红宝石激光器。红宝石激光器包含红宝石晶体、石英闪光管、反射镜和电源。

让我们回顾一下Maiman如何使用这些组件来创建激光，从ruby的特性开始。红宝石是一种氧化铝晶体，其中一些铝原子被铬原子所取代。铬吸收绿光和蓝光，只发射或反射红光，从而赋予红宝石特有的红色。当然，梅曼不能使用自然结晶状态的红宝石。首先，他必须把红宝石晶体做成一个圆柱体。接下来，他将高强度石英灯包裹在红宝石圆柱体上，发出白光。闪光中的绿色和蓝色波长将铬原子中的电子激发到更高的能级。当这些电子回到正常状态时，它们会发出特有的红宝石色光。

这就是有趣的地方。梅曼放置了一个充分反射镜子在晶体的一端，另一端有一面部分反射镜。镜子在红宝石晶体内部来回反射一些红色波长的光子。这反过来又刺激其他被激发的铬原子产生更多的光子，直到大量精确排列的光子在激光中来回反弹。每次反弹时，一些光子会逃逸，这样观察者就能感知到光束本身。

今天，科学家们用许多不同的材料制造激光器。有些，比如红宝石激光器，发出短脉冲光。其他的，如氦氖气体激光器或液体染料激光器，会发出连续的光束。

我们要去某个地方彩虹下一个。