现代物理导论论文

现代物理学导论

题目：激光技术在军事领域的应用及其发展

姓名：邓小军

学号：201036630206

学校：广东海洋大学职业

技术学院

专业及班级：暖通102班

题目：激光技术在军事领域的应用及其发展

摘要：

现代物理学得到长足的发展，从美国物理科学家普朗克等人创立量子力学起就开启了现代物理学研究的大门，通过审思相对论和量子力学的理论基础的不完善性，重新定义时间、空间，建立新的理论。现代物理学发展了成为凝聚态物理学、激光物理学、等离子体物理学、地球物理学、生物物理学、天体物理学等等。本文就讨论一下现代物理学的分支学科之一的激光技术科学的应用，特别是军事领域的应用。激光技术在社会生活的各各方面都有很广泛的应用。激光技术应用军事领域，带来全世界新一轮的军事科学技术的变革，也带来全新的战术和战略思想，使人们又提出了新的战争理念——信息化战争。战争从地上拉入海底、拉上太空，技术变革带来军事思想的变革。

关键词：亮度高、方向性强、单色性好、平行光束

1.激光的概念

激光英文全名为Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation (LASER)。于1960年面世。激光是利用光能、热能、电能、化学能、核能等外部能量来激励物质，使其发生受激辐射而产生的一种特殊的光。科学家在电管中以光或电流的能量来撞击某些晶体或原子易受激发的物质，使其原子的电子达到受激发的高能量状态，当这些电子要回复到平静的低能量状态时，原子就会射出光子，以放出多余的能量；而接著，这些被放出的光子又会撞击其它原子，激发更多的原子产生光子，引发一连串的“连锁反应”，并且都朝同一个方前进，形成强烈而且集中朝向某个方向的光；因此强的激光甚至可用作切割钢板。

激光被广泛应用是因为它的特性。激光几乎是一种单色光波，频率范围极窄，又可在一个狭小的方向内集中高能量，因此利用聚焦后的激光束可以对各种材料进行打孔。以红宝石激光器为例，它输出脉冲的总能量不够煮熟一个鸡蛋，但却能在3毫米的钢板上鉆出一个小孔。激光拥有上述特性，并不是因为它有与别不同的光能，而是它的功率密度十分高，这就是激光被广泛应用的原因激光具有激光具有亮度高、方向性强、单色性好、平行光束等特点。

（一）亮度高，主要表现在它的亮度高是普通光源高几亿万倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。所以激光发射能力强和能量高度集中，可在焦点处产生几千到几万度的高温

（二）方向性强，激光发射后发散角非常小，射出20公里，光斑直径只有20-30cm，射到28万公里月球上，直径还不到2公里。

（三）单色性好，激光波长基本一致，谱线宽度很窄，颜色很纯，这个特性就被用于通信技术上，特别是军事通信技术。

(四)相干性好，激光不同于普通光，它是受激辐射光，

具有很强的相干性。

现已发现的激光工作物质有几千种，波长范围从软X 射线到远红外。要获得激光，就要有能产生激光的装置，这种装置就是激光器，激光器的种类很多，按工作物质、激励方式、运转方式、工作波长等不同方法分类。

关键词：激光测距、激光制导、激光通信、强激光

2.激光器组成

1954年，由C.H.汤斯等制成氨分子受激辐射微波振荡器，这是激光器的雏形，1960年才获得真正的激光器激光器，激光器是利用受激辐射原理使光在某些受激的工作物中放大或发射的器件。主要组成：（1）作物质；（2）激励能量；（3）光学共振腔。

3激光技术在军事上的应用

激光在军事上的应用十分广泛，主要发展了以下5项激光技术：①激光测距技术。它是在军事上最先得到实际

应用的激光技术。20世纪60年代末，

美国休斯公司就研制车出了世界上的第一台激光测距机，激光测距仪开始装备部队,现已研制生产出多种类型,大都采用钇铝石榴石激光器，测距精度为±5米左右。由于它能迅速准确地测出目标距离，广泛用于侦察测量和武器火控系统。激光测距与雷达测距原理基本相同，只是它的媒介是激光而不是微波。激光使人们得以实现厘米级的精度应用于军事领域精确打击。

②激光制导技术。激光制导武器精度高、结构比较简单、不易受电磁干扰，在精确制导武器中占有重要地位。70年代初，美国研制的激光制导航空炸弹在越南战场首次使用。80年代以来，激光制导导弹和激光制导炮弹的生产和装备数量也日渐增多。激光制导是用来控制飞行器的的飞行方向，或引导兵器击中目标，它具有结构简单、作战实效成本低、抗干扰性能好、命中精度高的优点。激光制导武器现有激光制导炸弹、激光制导导弹和激光制导炮弹等种类。

激光制导的基本原理是：用激光器发射光束照射目标，装于弹体上的激光接收装置则是照射的激光信号或目标发射的激光信号，算出弹体偏离照射或反射激光束程度，不断调整飞行轨迹，使战斗部沿着照射或发射激光前进，最终击中目标。

世界上没有完美的物质，激光制导武器也有缺点激光

对浓雾、浓烟等穿透率不高，一受天气和无源干扰的影响。运载平台机动性差，易受敌方攻击。

③激光通信技术。激光通信是以激光为运载工具传递信息的一种通信方式。激光通信容量大、保密性好、抗电磁干扰能力强。光纤通信已成为通信系统的发展重点。机载、星载的激光通信系统和对潜艇的激光通信系统也在研究发展中。

④强激光技术。用高功率激光器制成的战术激光武器，可使人眼致盲和使光电探测器失效。利用高能激光束可能摧毁飞机、导弹、卫星等军事目标。用于致盲、防空等的战术激光武器，已进入实用阶段。用于反卫星、反洲际弹道导弹的战略激光武器，尚处于探索阶段。⑤激光模拟训练技术。用激光模拟器材进行军事训练和作战演习，不消耗弹药，训练安全，效果逼真。现已研制生产了多种激光模拟训练系统，在各种武器的射击训练和作战演习中广泛应用。此外，激光核聚变研究取得了重要进展，激光分离同位素进入试生产阶段，激光引信、激光陀螺已得到实际应用。

关键词：红宝石激光器、致盲型、近距离战术、远距离战略（1）激光武器特点

高度集束的激光，能量也非常集中。举例说，在日常生活中我们认为太阳是非常亮的，但一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200亿倍。当然，激光比太阳还