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光源發出的光都是沿什么向什么傳播的，為什么激光只向一個方向傳播？

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為什么激光只向一個方向傳播（一）定向發光
普通光源是向四面八方發光 。要讓發射的光朝一個方向傳播，需要給光源裝上一定的聚光裝置，如汽車的車前燈和探照燈都是安裝有聚光作用的反光鏡，使輻射光匯集起來向一個方向射出 。激光器發射的激光，天生就是朝一個方向射出，光束的發散度極小，大約只有0.001弧度，接近平行 。1962年，人類第一次使用激光照射月球，地球離月球的距離約38萬公里，但激光在月球表面的光斑不到兩公里 。若以聚光效果很好，看似平行的探照燈光柱射向月球，按照其光斑直徑將覆蓋整個月球 。
（二）亮度極高
在激光發明前，人工光源中高壓脈沖氙燈的亮度最高，與太陽的亮度不相上下，而紅寶石激光器的激光亮度，能超過氙燈的幾百億倍 。因為激光的亮度極高，所以能夠照亮遠距離的物體 。紅寶石激光器發射的光束在月球上產生的照度約為0.02勒克斯（光照度的單位），顏色鮮紅，激光光斑明顯可見 。若用功率最強的探照燈照射月球，產生的照度只有約一萬億分之一勒克斯，人眼根本無法察覺 。激光亮度極高的主要原因是定向發光 。大量光子集中在一個極小的空間范圍內射出，能量密度自然極高 。
（三）顏色極純
光的顏色由光的波長（或頻率）決定 。一定的波長對應一定的顏色 。太陽光的波長分布范圍約在0.76微米至0.4微米之間，對應的顏色從紅色到紫色共7種顏色，所以太陽光談不上單色性 。發射單種顏色光的光源稱為單色光源，它發射的光波波長單一 。比如氪燈、氦燈、氖燈、氫燈等都是單色光源，只發射某一種顏色的光 。單色光源的光波波長雖然單一，但仍有一定的分布范圍 。如氪燈只發射紅光，單色性很好，被譽為單色性之冠，波長分布的范圍仍有0.00001納米，因此氪燈發出的紅光，若仔細辨認仍包含有幾十種紅色 。由此可見，光輻射的波長分布區間越窄，單色性越好 。
激光器輸出的光，波長分布范圍非常窄，因此顏色極純 。以輸出紅光的氦氖激光器為例，其光的波長分布范圍可以窄到2×10-9納米，是氪燈發射的紅光波長分布范圍的萬分之二 。由此可見，激光器的單色性遠遠超過任何一種單色光源 。
此外，激光還有其它特點：相干性好 。激光的頻率、振動方向、相位高度一致，使激光光波在空間重疊時，重疊區的光強分布會出現穩定的強弱相間現象 。這種現象叫做光的干涉，所以激光是相干光 。而普通光源發出的光，其頻率、振動方向、相位不一致，稱為非相干光 。
閃光時間可以極短 。由于技術上的原因，普通光源的閃光時間不可能很短，照相用的閃光燈

光源發出的光都是沿什么向什么傳播的，為什么激光只向一個方向傳播？

文章插圖
光線只向一個方向傳播對嗎光的傳播通常是互換的，這意味著光在一個方向上傳播的軌跡，與在相反方向上傳播光的軌跡相同 。破壞互易性可以使光只向一個方向傳播 。
支持這種單向光流的光學部件，例如隔離器和環行器，是許多現代激光和通信系統中不可或缺的構件 。
目前幾乎完全基于磁光效應，使得設備體積龐大，難以集成 。因此，在許多光學應用中實現非互易光傳播的無磁路徑需求量很大，現在科學家們開發了一種新型的光學亞表面它對反射光進行空間和時間上的相位調制，從而導致光的前向和后向傳播路徑不同 。
光源發出的光都是沿什么向什么傳播的，為什么激光只向一個方向傳播？

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光不能在什么中傳播當光照射到材料上時，其光子中的能量會影響材料中的原子 。
在金屬等某些材料中，材料的原子吸收一些光子，因此光不會通過它們，因而光無法在其中傳播，這些材料顯得不透明 。
在其他材料例如玻璃中，原子無法吸收光子，所以光會穿過它們，這些材料是透明的 。當一束光線擊中一個物體時，光是否通過取決于物體所使用的材料 。透明材料允許光線通過，少量的強光會反射，使我們能夠看到材料表面的位置，例如透明玻璃、透明塑料和水 。
【光源發出的光都是沿什么向什么傳播的，為什么激光只向一個方向傳播？】有些材料是半透明的，這些材料允許光線通過，但會將光線分散到各個方向，比如紙巾和一些玻璃是半透明的 。不透明材料吸收（吸收）大部分光線，只有極少量的光被反射，因而我們能看到物體，不透明材料的例子包括金屬和木材 。光是能量的一種形式 。這種形式的能源有很多種 。
太陽是這種能量的一種形式 。太陽是一顆恒星，幾乎產生了地球上所有的光 。極熱的氣體在太陽內部旋轉并發出非常明亮的光芒，熱的物質都會向外輻射光 。光由稱為光子組成，這些大多數光子是在物體中的原子加熱時產生的 。熱量激發原子內部的電子，它們獲得額外的能量，這些額外的能量作為光子釋放 。一個物體越熱，它發出的光子就越多 。光以波浪的形式傳播 。但是與聲波或水波不同，它不需要任何物質或材料來攜帶能量 。這意味著光可以穿過真空，真空是完全沒有氣體的空間 。

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