《宇宙简史》读后感激光简史读后感光实1101杜双成u201110354从英国小说家的科幻作品的致命武器到最终诞生了世界第一台激光器。从科幻到现实的背后是很多科学家努力的结果，集中体现了人类勇于探索，追求真理的科学精神。激光的出现也不过几十年的时间，激光研究作为目前比较前沿的学科，它的发展历史经历了一段艰辛曲折的道路，从无到有，乃至现在高速发展的各种激光应用，极大地改善了人类的生活条件，纵观激光的发展历程，集中体现了人类高超的智慧和在科学的道路上敢于探索，追求真理，勇于创新的精神。爱因斯坦说过：伟大的科学家的成就往往还不如其人格魅力对世界的贡献大。科学家追求真理、探索未知都是非功利的，特别是搞基础研究的，可能一辈子默默无闻，他们凭的是什么呢。凭的是科学的信念，是科学精神。对科学家而言，科学探索是他们的最大快乐，他们严谨求实、他们开拓创新、他们怀疑批判、他们宽容民主、他们迷人的聪明才智、人生故事和科学品格，会让人们更加深刻地感悟到科学精神的真谛以及科学的伟大。归根到底，科学精神就是实事求是的精神，同时勇于质疑，大胆猜想是科学工作者必备的素质。从高中到大学，物理老师都会提起20世纪初，物理学的两朵乌云的事，出现了黑体辐射、原子线状光谱、光电效应、光化学反应和康普顿散射等实验现象，这些涉及到光与物质相互作用时能量与动量交换特征的就无法用当时的经典理论来解释。在黎明前的黑暗时刻里，普朗克提出了能量量子化概念，颠覆了传统关于能量连续的观念。1905年，爱因斯坦提出光子假说并成功解释了光电效应，从而进一步验证了普朗克的假说，打开了量子的大门；玻尔借鉴了普朗克的量子概念提出了全新的原子结构模型；1917年，爱因斯坦在玻尔的原理结构基础上，提出了受激辐射理论，为激光的出现奠定了理论的基础。激光的理论基础早在1916年就已经由爱因斯坦奠定了。他以深刻的洞察力首先提出了受激辐射的第1页共5页概念。所谓受激辐射的概念是这样的：处于高能级的原子，受外来光子的作用，当外来光子的频率正好与它的跃迁频率一致时，它就会从高能级跳到低能级，并发出与外来光子完全相同的另一光子。新发出的光子不仅频率与外来光子一样，而且发射方向、偏振态、位相和速率也都一样。于是，一个光子变成了两个光子。如果条件合适，光就可以象雪崩一样得到放大和加强。特别值得注意的是，这样放大的光是一般自然条件下得不到的“相干光”。爱因斯坦是在论述普朗克黑体辐射公式的推导中提出受激辐射概念的。这篇论文题为《辐射的量子理论》，发表在德文《物理学年鉴》上。爱因斯坦在玻尔能级理论的基础上进一步发展了光量子理论，他不但论述了辐射的两种形式：自发辐射和受激辐射，而且也讨论了光子与分子之间的两种相互作用：能量交换和动量交换，为后来发现的康普顿效应奠定了理论基础。不过爱因斯坦并没有想到利用受激辐射来实现光的放大。因为根据玻尔兹曼统计分布，平衡态中低能级的粒子数总比高能级多，靠受激辐射来实现光的放大实际上是不可能的。因此在爱因斯坦提出受激辐射理论的许多年内，这个理论并没有太多运用，仅仅局限于理论上讨论光的散射、折射、色散和吸收等过程。直到1933年，在研究反常色散问题时才触及到光的放大。其实科学的本质是思想过程，是提出问题、推测答案、然后证伪的过程。没有经过思想的严密推测，没有对问题深刻的观察和分析，就无法设计具体的实验来证伪，就无法知道到底我们做了什么样的实验才算是具有真实的科学意义。爱因斯坦为激光的发展做好了很好的理论基础，此后激光的发展进入了新的阶段，粒子数反转，此后法国物理学家卡斯特勒发展了光泵方法，为第一台激光器的研制打下了很好的基础。同时也发现第二次世界大战的进行对于激光的发展起到了一定的推动作用。关于微波技术发展很快，微波器件充分发展，磁共振方法因而得到研究，光泵方法也大显身手。微波波谱学发展起来了，也就为发明微波激射放大器（脉塞）准备了充分条件。科学研究有时候需要有大胆的想法和认真的论证，并在实践中加以检验，当时一个另辟蹊径的念头在汤斯的头脑里闪过：第2页共5页利用微小的原子结构...
