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为什么看20瓦灯光没事,5毫瓦的激光却能3秒内照瞎眼睛?

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激光伤害事件频发

江西又有一名9岁小朋友被自家买的激光笔照瞎了左眼。因为好奇,他拿着新买的激光笔照着自己的眼睛看亮光,只几秒钟,就造成了永久失明。

激光笔是一种常用的指示工具,老师用它指示黑板,企事业单位的会议室里也常缺不了它;宠物主们会拿它逗猫玩;户外运动和天文爱好者们用它来指示星星,所以有些大功率的激光笔又叫指星笔。

激光点愚弄小猫

多年以前,这种指示笔的功率比较低,老周也曾拿它照过自己的眼睛,幸运的是除了有一点晃眼之外没造成多大伤害。随着技术的进步,激光笔的功率越来越大、亮度越来越高,你倘若再拿它来照射眼睛,就很可能酿成大祸。

激光笔对眼球造成的伤害不可修复

我们的眼睛是非常敏感和娇气的感光器官,眼底密布着感光细胞、视觉神经和丰富的毛细血管,如果你直视太阳一两秒钟,就会觉得眼前发黑,需要很久才能恢复正常。相比于太阳光,激光的能量更加集中,它对眼底造成的伤害是不可逆的。

激光的能量高度集中

与别的光不同,激光是一束定向发射的同频率光子,在相同功率下,激光的能量更加集中。

当你点亮台灯,光会向四周柔和地扩散开来,你甚至可以直视20W灯泡,这并没有什么问题。按照平方反比定律,到达你眼球的光子比较有限,不会对你造成伤害。

对于发散的光源,距离越远伤害越小

同样的规律也适用于星星和太阳。太阳距离我们比较近,所以我们看太阳光会觉得十分耀眼,盯着看会不舒服;星星也是恒星,它们可能比太阳还要亮几百倍,但由于距离我们有几十光年,所以我们会觉得星光很柔和。这是因为同样的时间里星光的光子到达我们的眼睛比较少,它们的能量非常低。

光子是携带能量的基本粒子,所以光子又被称为光能量子。激光的光子束非常集中,在同样面积里,激光束的能量比太阳光要大得多。高功率的激光笔不仅能轻松点燃纸张,还能瞬间切断火柴杆儿。

激光束能量高度集中,瞬间切断火柴

为什么激光如此高能?

这与激光产生的原理有关。

所有有温度的物质都会发光,包括你我的身体和我们周围的一切。物质由原子组成,原子周围的电子云在接收到外界能量时会被推送到高能级,当电子回落到它原先的能级时就会向外发射一个光子,这在物理上称为“自激发射”。原子发射出来的光子方向与相位是随机的,所以光会向四面八方发射。

原子的自激发射

当红宝石或某些比例的氦氖混合气体受到一定频率光子照射时,会激发出光子。这些激发出的光子在材料内部反射的过程中又去激发其它原子,从而产生越来越多同样频率同样相位的光子。你照射材料的能量越大,被激发产生的光子就越多。这些光子频率、波形和相位相同,所以它们的能量会叠加而不会相互消耗。当光子从材料两端反射镜来回反射后,出来时就变成了颜色(频率)单一、并且能量与方向性都极强的激光。

激光光子的频率、波形的相位相同,能量集中

激光的能量取决于你输入材料的能量,通常激光材料的能量转化效率大约是10%,另外90%都变成热能散发掉了。即便如此,由于激光束中的光子基本都是沿着同一方向前进,所以它的能量会集中到光束的横截面上,这就是激光能量非常强大的原因。

大功率的激光器不只可以切断火柴、点爆气球,它还能切割钢板,甚至作为武器击落远处的飞机和导弹。

不只是孩子们对光点感兴趣

快速移动的光点总是会激发起好奇心。猫儿们会不顾一切地追逐它。

团团转的小猫

狗子会被愚弄

追逐光点的狗

就连螳螂和蜘蛛也会被激光耍得团团转。

螳螂也会攻击光点

蜘蛛将光点当成猎物

激光很好玩,聪明的你在读了这篇文章后,应该充分地了解激光笔的危害,它能瞬间致盲你的眼睛。因此我们不仅要妥善保管好激光笔,更应该教育孩子们远离这些危险的玩具,别让悲剧再次发生,造成终身遗憾。

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