激光作用的副作用是什么?
我举一个很简单的例子吧,比如切割玻璃,如果用一般的刀片去切,切出来的边界肯定有一圈痕迹,即玻璃的碎片粘结在一起,而用激光来切,不管多大的厚度,只要光斑经过的地方都一清二楚,没有残渣,这就是热效应和机械效应共同作用的结果。 激光对于目标的“杀伤”,实际上也有类似的效果,只是这个过程更复杂一些。
当激光照射到目标上时,一部分能量被目标表面材料吸收产生热量,这部分能量一般都不足以使目标物质熔化或气化(对于很薄的纸来说,1瓦的功率就可以使其燃烧起来);剩下的一部分能量则被散射和反射回去,有的还能被多次反射、折射后回到光学系统,这就使得激光器的输出信号大大降低。但是,被吸收的那部分能量并不会白白地浪费掉,它使目标温度升高而产生热膨胀,这个膨胀的力量如果足够大,就能破坏目标内部的应力平衡,导致破裂甚至崩解。
所以,激光对于固体目标的“杀伤”效果,实际上是高温作用下目标物质发生物理变化的结果。 有人也许会问,激光的能量不是集中在很小的一个面积上吗,为什么不会把目标烧出一个洞呢?其实,激光束的强度是随着离中心距离的增加而迅速下降的。例如,功率为100毫瓦的激光,在距中心1厘米的位置上的强度仅为峰值强度的千分之四左右,所以,必须把很小的功率集束成一点才能对工作目标造成“杀伤”。