玩转科学系列：追求极速之外的美丽-探索激光世界 朱焯炜 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱焯炜 著

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店铺： 久点图书专营店

出版社： 上海科学普及出版社

ISBN：9787542746061

商品编码：29636673896

包装：平装

出版时间：2011-01-01

基本信息

书名：玩转科学系列：追求极速之外的美丽-探索激光世界

定价：28.80元

作者：朱焯炜

出版社：上海科学普及出版社

出版日期：2011-01-01

ISBN：9787542746061

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.400kg

编辑推荐

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　　激光是20世纪中叶以后发展起来的一门新兴科学技术。它是现代物理学的一项重大成果，是量子理论、无线电电子学、微波波谱学以及固体物理学的综合产物，也是科学与技术、理论与实践紧密结合产生的灿烂成果。
　　激光科学从它的孕育到初创到发展，凝聚了众多科学家的创造与智慧。让我们一起，感悟科学家的探索精神，沿着科学家的探索路径，学习科学家的探索方法，一起去欣赏、去品味美丽的激光世界吧……
　　《追求极速之外的美丽--探索激光世界》是“玩转科学系列”丛书的其中一册，由朱焯炜主编。

内容提要

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　　《追求极速之外的美丽--探索激光世界》是“玩转科学系列”丛书的其中一册，由朱焯炜主编。
　　《追求极速之外的美丽--探索激光世界》内容丰富，图片清晰精美，文字简洁明了，通俗易懂，融科学性、知识性和趣味性于一体，使读者不仅可以学到更多的知识，而且可以使他们更加热爱科学，从而激励他们在科学的道路上不断前进，不断探索！

目录

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光能使者——从光子谈起
追本溯源——普通而又特殊的光
运动着的精灵——光子
能级的台阶——原子的跃迁
的先驱者——玻尔与爱因斯坦
不可或缺的条件——光学谐振腔
偶然中的必然——汤斯的意外之举
竞赛中的胜利者——梅曼
激情四射——激光的工业革命
百花齐放——多样的激光器
特殊的光——激光的独特性质
战舰宠儿——自由电子激光器
小的激光器——纳米激光器
特殊的制冷——激光冷却
鬼斧神工——激光加工术
特殊的光源——激光光谱
探求无穷的绿色能源——激光核聚变
艰难路程——中国激光技术的发展
方便快捷——激光的生活应用
办公的幸福时代——激光打印与复印
中国印刷业的辉煌——激光照排
迅雷不及掩耳——激光通信
动感十足——激光多媒体
多普勒效应——激光流量计
精准的尺子——激光干涉测长
让光线来回跑——激光测距
栩栩如生的图像——激光全息技术
光子代替电子——光计算机
生活中的分类器——激光条码扫描器
信不信由你——实用的激光
制胜奇兵——激光的医学与军事应用
祛除瑕疵——激光美容
恢复光明——激光眼科
锋利的手术刀——激光手术刀
神奇的激光针灸——怕痛孩子的福音
癌症患者福音——激光光动力疗法
微观世界的神奇——光镊子
突破衍射的束缚——激光扫描共聚焦显微镜
专打你的眼——激光致盲武器
无处不在——激光侦查
长了眼睛的炸弹——激光制导炸弹
实战大练兵——激光模拟演习
新型“千里眼”——激光雷达
剑拔弩张——激光武器大比拼

作者介绍

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文摘

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序言

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玩转科学系列：追逐光影的奇迹 - 激光的奥秘 在浩瀚的宇宙中，光是信息传递、能量交换以及生命演化的基石。而激光，作为一种特殊的光，以其高度的相干性、单色性和方向性，展现出令人惊叹的“超能力”，深刻地改变着我们的世界，引领我们步入一个全新的科技时代。本书将带您走进激光的奇妙领域，揭开它神秘的面纱，探索其背后蕴含的科学原理，以及它如何在日常生活中绽放出绚丽的光彩，甚至超越“追求极速”的刻板印象，呈现出超越速度本身的独特美丽。 第一章：来自奇异的光——激光的诞生与特性 想象一下，如果所有的光波都能步调一致地前进，方向精确，颜色单一，那将是多么神奇的景象？这正是激光所能做到的。在本章中，我们将回溯激光的诞生史。从爱因斯坦的受激辐射理论，到梅曼成功制造出第一台红宝石激光器，这是一段充满智慧与勇气的探索历程。我们将深入浅出地解析激光的四大特性： 单色性 (Monochromaticity): 激光的光，如同一个纯粹的音符，只包含一种特定的颜色或波长。这与我们日常接触到的白光（由多种颜色混合而成）截然不同。我们将解释为什么这种单一的颜色如此重要，以及它如何为激光的应用奠定基础。 方向性 (Directionality): 激光的光束如同精密瞄准的激光笔，几乎不发散，能够传播极远的距离而能量损失极少。我们将通过形象的比喻，理解这种强大的方向性如何使得激光能够进行远距离的测量和通信。 相干性 (Coherence): 这是激光最核心的特性之一。相干性意味着激光的所有光波都以相同的频率和相位向前传播，如同训练有素的军队，协同作战。我们将通过类比，让你深刻理解相干性在激光束的形成过程中所起到的关键作用，以及它为何能实现如此高强度的能量聚焦。 高亮度 (High Brightness): 由于具有上述特性，激光能够将能量高度集中在一个极小的区域，产生极高的功率密度，这使得它能够切割、焊接、烧蚀甚至熔化最坚硬的材料。我们将解释为何高亮度激光能够做到这些看似不可能的事情。 第二章：光学的魔法师——激光的原理探秘 想要真正“玩转”激光，了解其背后的原理至关重要。本章将化身为光学侦探，一层层剥开激光器的工作机制。我们将从原子能级的微观世界出发，探讨“受激辐射”这一核心概念。 原子能级与激发态： 了解物质是如何吸收能量，从低能级跃迁到高能级，并进入“激发态”。 自发辐射与受激辐射： 区分两种不同的光子发射方式。自发辐射是随机的，而受激辐射则是在外部光子的诱导下，使处于激发态的原子释放出与诱导光子完全相同的光子，这是产生相干光的核心。 粒子数反转： 解释为了实现持续的激光输出，必须创造一个“粒子数反转”的条件，即高能级上的原子数量要多于低能级。我们将介绍泵浦源（如闪光灯、其他激光器甚至电流）是如何做到这一点的。 谐振腔与增益介质： 了解激光器内部的关键组成部分——谐振腔（由反射镜组成）和增益介质（如水晶、气体或半导体）。谐振腔能够不断地来回反射光子，使它们在增益介质中不断放大，从而形成强大的激光束。 第三章：超越速度的边界——激光在科技前沿的应用 当激光的特性被巧妙地运用时，它便成为了改变世界的强大工具。本章将不再局限于“速度”这一单一维度，而是展现激光在众多领域中，如何以其独特的方式，创造出超越想象的可能性。 精密制造与加工： 激光焊接与切割： 激光凭借其高精度和高能量密度，能够对金属、塑料、陶瓷等材料进行无接触、高效率的焊接和切割，广泛应用于汽车制造、航空航天、电子工业等领域。我们将展示激光如何在极短的时间内完成复杂的切割任务，其效率和精度远超传统工艺。 激光表面处理： 通过激光改变材料表面性质，如硬化、合金化、退火等，以提升材料的耐磨性、耐腐蚀性。 3D打印： 许多先进的3D打印技术，如选择性激光烧结（SLS）和选择性激光熔化（SLM），都依赖激光精确地熔化粉末材料，逐层构建复杂的三维物体。我们将探讨激光如何将数字蓝图转化为触手可及的实体。 信息与通信的革命： 光纤通信： 激光是现代光纤通信系统的核心光源，它能够以极高的速度和极低的损耗，将海量信息传输到世界的每一个角落。我们将解释激光信号如何在光纤中“跳舞”，实现全球互联网的畅通无阻。 数据存储： 蓝光光盘等高密度存储技术，便是利用激光束在盘片上写入和读取信息。 医疗健康领域的守护者： 激光手术： 激光的精确性使其成为理想的外科手术工具，例如眼科手术（LASIK）、肿瘤切除、皮肤治疗等。它能够精确地切割、汽化或凝固组织，减少出血和创伤。 激光诊断： 激光的多普勒效应可用于测量血液流速；激光诱导荧光技术则能帮助早期发现疾病。 激光美容： 激光在去除纹身、治疗痤疮、脱毛等方面也发挥着重要作用。 科学研究的利器： 激光光谱学： 通过激光与物质的相互作用，可以精确地分析物质的组成和结构。 激光冷却原子： 激光能够“减慢”原子的运动速度，将它们冷却到接近绝对零度，为量子计算等前沿研究奠定基础。 激光测量： 激光测距仪、激光雷达（LiDAR）等，以其高精度，广泛应用于地理测绘、自动驾驶、环境监测等领域。 军事与安全： 激光制导武器： 激光引导的导弹和炸弹能够精确命中目标。 激光警戒系统： 用于探测和干扰敌方来袭武器。 第四章：不止于速度，激光的艺术与未来 我们常常将激光与速度联系起来，但激光的美丽远不止于此。本章将带您领略激光的艺术之美，并展望其充满无限可能的未来。 激光艺术与表演： 激光秀以其炫丽的色彩、变幻的图案，在演唱会、庆典等场合营造出令人震撼的视觉效果。它将科学的光学原理转化为感官的盛宴。 激光与可持续发展： 激光在能源领域，如激光聚变研究，以及在环境监测和治理中，都扮演着越来越重要的角色。 量子时代的曙光： 激光在量子计算、量子通信和量子传感等新兴领域中，是不可或缺的核心技术。我们将畅想一个由激光驱动的量子时代。 激光的未来畅想： 从更高效的能源生产，到更智能的材料制造，再到更深入的宇宙探索，激光的潜力似乎无穷无尽。我们将探讨激光未来可能出现的令人兴奋的新应用，它将继续以我们意想不到的方式，塑造人类的未来。 本书旨在让您在轻松愉快的阅读中，深刻理解激光这一神奇的光，感受它超越速度之外的独特魅力。无论您是科学爱好者，还是对未来科技充满好奇的探索者，都将在这场光影之旅中，收获知识的启迪，点燃创新的火花，领略激光世界的美丽与力量。

评分☆☆☆☆☆

让我印象最深刻的是，这本书成功地将“极速”这个略显冰冷的物理概念，转化成了一种对“精准控制”的赞美。作者似乎在暗示，真正的力量不在于你能多快，而在于你能多准、多优雅地掌控这种速度和能量。它用大量的篇幅对比了传统光源和激光的差异，这种对比非常有力地凸显了激光技术在精确性上的飞跃。我从中读出了一种对现代工程学和基础物理学之间相互成就的赞叹。阅读过程中，我不断地联想到日常生活中的各种场景，从高清显示屏到精密的医疗手术，原来我们已经生活在一个被这种“美丽的光束”所渗透的世界里。这本书不仅普及了知识，更重要的是，它培养了读者一种审视世界的全新视角——一个更加细致、更加注重内在规律和结构之美的视角。这是一本值得反复阅读、每次都能从中汲取新养分的佳作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计真是太吸引人了，那炫目的光束和深邃的宇宙背景，一下子就把我的好奇心勾了起来。我一直对物理学的某些分支，尤其是那些看起来充满未来感的东西抱有浓厚的兴趣，这本书的名字正好戳中我的G点——“追求极速之外的美丽”，这可比单纯讲速度和性能要深刻得多。我最欣赏的是它没有一上来就抛出复杂的公式，而是用一种近乎诗意的语言，描绘了光与物质相互作用时所产生的奇妙现象。作者似乎很擅长将深奥的原理转化为生动的画面，让我这个非专业人士也能感受到那种探索未知的兴奋。比如，它对光纤通信原理的阐述，不是干巴巴地解释全反射，而是通过一系列生动的比喻，让我仿佛亲眼看到了信息如何在玻璃纤维中“舞蹈”着前进。读完前几章，我已经对激光这项技术有了全新的认识，不再仅仅把它看作是超市扫码器或者科幻电影里的武器，而是一个充满美学价值和无限应用潜力的科学工具。这种从宏观到微观，从原理到应用，再到哲学思考的叙事节奏，让人欲罢不能。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构编排显示出作者深厚的专业功底和清晰的逻辑思维。它不是简单地按照发现时间线或者技术发展路径来组织内容，而是更侧重于“应用场景的美学价值”。我发现它花了大量的篇幅来探讨激光在艺术创作，比如全息摄影和光雕塑中的应用，这绝对是出乎我意料的惊喜。我原以为这是一本纯粹偏向工程学或基础物理学的书，但它却成功地架起了一座科学与艺术之间的桥梁。书中对不同波长激光在材料表面产生的独特色彩和纹理的描述，细腻得就像是在品鉴一幅油画的笔触。特别是关于如何利用激光的精确性来雕刻纳米级别的结构，那种“化繁为简”的艺术感，真的让人拍案叫绝。这种多维度的视角，极大地拓宽了我对“科学之美”的理解，原来最精确的技术，也能孕育出最极致的艺术。

评分☆☆☆☆☆

这本书的阅读体验非常流畅，仿佛作者正坐在我对面，耐心地为你一一解开那些令人困惑的科学谜团。我发现自己常常在阅读过程中停下来，不是因为看不懂，而是因为被某个精妙的洞察力所震撼，需要时间来消化和回味。作者的语言风格非常内敛而有力，没有过多的煽情或夸张，每一个用词似乎都经过了精确的考量，就像他笔下的激光束一样，笔直而聚焦。我特别关注了关于激光安全性的讨论部分，它没有采取恐吓的方式，而是用详实的数据和案例，解释了为什么我们需要尊重这种强大的技术。这种负责任的叙事态度，体现了作者对科学伦理的深刻思考，让我更加信服他所传达的知识的可靠性。总的来说，这本书不仅仅是知识的传递，更像是一次对科学精神的深度朝圣之旅。

评分☆☆☆☆☆

我通常不太喜欢那种把所有东西都写得过于技术化的科普读物，因为那样很容易让人在晦涩的术语和复杂的数学模型中迷失方向。然而，这本书的作者在平衡科学严谨性和可读性方面做得非常出色。他似乎有一种魔力，能把那些原本需要专业背景才能理解的概念，用一种非常接地气、甚至带点幽默感的方式呈现出来。比如，他对“相干性”的解释，没有直接引用瑞利判据，而是通过对比一场混乱的音乐会和一支训练有素的交响乐团的声波传播，让我瞬间明白了什么是“有秩序的光”。这种类比的运用非常巧妙，不仅加深了理解，更让阅读过程充满了乐趣。我尤其喜欢书中穿插的一些历史小故事，讲述了科学家们在探索激光过程中那些充满挫折和灵感的瞬间。这些“幕后花 নগর”让冰冷的科学变得有温度，让我觉得科学家们也是一群充满激情的探索者，而不是书本上刻板的符号。这让整个阅读体验，从知识的输入，升华为一种与智者的对话。