激光武器的“三板斧”｜知识窗

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我们看科幻片时，总羡慕那些“抬手一道光，敌人就报废”的超级武器。以前总觉得“用光打仗”是未来的事，但今天要告诉你——这不是科幻，现实中真的有一款武器，不用子弹、不用炮弹，就靠一束光，就能悄无声息地把目标打下来！它就是咱们今天的主角：激光武器。

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这束“能打架的光”，到底是怎么做到“无弹胜有弹”的？咱们今天就说个明白！

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其实所有的武器都是靠“能量”来造成破坏，但传递能量的方式各不相同。比如炮弹、炸弹、核武器等传统武器爆炸，能量像泼出去的水，以爆炸点为中心向四面八方扩散，靠冲击波毁伤目标。

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而激光武器则是一种定向能武器，能量像一束“精准的光束”，指哪打哪，不会误伤周围。就像拿手电筒照路，光只走一个方向，这就是它精准打击的关键。

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激光武器是利用激光束的能量攻击目标，直接杀伤破坏目标，或使之丧失作战效能。它既可以直接令作战人员致盲或致死，也可以干扰或摧毁敌人的武器装备。由于激光武器杀伤破坏目标的能量是激光束，人们也把激光武器称为“死光武器”。

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激光总结起来是“两高两好”：高亮度、高方向性、单色性好、相干性好。简单说，就是能量特集中、方向特笔直、颜色特纯、相位特齐。这些特点在军事上有广泛的应用价值，如激光测距、激光探测、激光全息照相、激光制 导、激光通信、激光武器等。

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其中最关键的是高亮度。激光比太阳光，起码要亮100亿倍；只有氢弹爆炸瞬间产生的闪光，才能勉强与激光相比。把激光聚焦在碳块上，不用1秒钟就能将碳块加热至8000℃；打到钢刀片上，瞬间就冒白光，几毫秒就能穿个洞。

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激光这么亮一是因为激光的产生原理特殊，二是激光的发光角小，发光时间还高度集中。试验表明，将发光角减小10倍，光的亮度可以增加100倍。另外，激光还可以把1秒钟内所发射出的能量，集中在1微秒甚至1纳秒的瞬间内发射出去，功率自然惊人。

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正是这股“浓缩的能量”，让激光武器有了三招“破坏技巧”，我们称之为“三板斧”：

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第一招是烧蚀效应，就像激光打孔。

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大家小时候都玩过放大镜烧树叶吧？阳光 聚在一点，树叶很快冒烟、烧洞——激光的烧蚀效应 ，就是“超级加强版”！一束强激光照在目标上，瞬间让目标表面汽化，强大的蒸汽高速向外膨胀，同时可将一部分液滴甚至固态颗粒带出，形成一个坑或者洞。

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这种烧蚀作用是激光对目标的基本破坏形式。如果激光参数选择得合适，激光束在使目标汽化的同时，还能使目标的深部温度高于表面温度，这时内部的过热材料由于高温而迅速产生高压，引发热爆炸，使穿孔的效率更高，破坏力更强。

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不过，激光也不是越强越好。如果能量太高，反而会在目标表面形成一片“等离子体云”，在目标与激光束之间形成一道屏障，把后续的激光挡在外面。但在使用激光武器对付空中飞行目标时，目标四周翻滚的气流又会成为激光的得力助手，迅速吹散靶材上面的蒸汽，致使“光到靶穿”。

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第二招是激波效应，也就是内外夹击。

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激波是指气流中的强压缩波。超声速运动的物体会压缩其前方的气流，进而形成一个压力、温度和密度突然升高、流速突然减慢的波面，这个波面就称为激波。当激光让目标表面汽化喷射时，会产生一股反冲力，就像在你手心突然炸开一个鞭炮，手掌会感到一震。这股力量在目标内部形成“激波”，传到背面再反射回来。

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这样一来，外表面的激光与内表面的激波同时对目标内外夹击，外面是激光烧，里面是激波震，目标很容易就被“撕裂”。

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第三招是辐射效应。

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激光烧目标时，表面会冒“高温雾”——这是等离子体云，像冰棍冒的白气，但温度有几千℃！等离子体大量地吞噬激光能量，一方面对激光起到屏蔽作用，另一方面又能够辐射出紫外线甚至X射线，造成目标的结构及其内部电子、光电元器件损伤。

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实验表明，这种紫外线或X射线比激光还刁钻，能钻进目标内部，把电路板、传感器烧坏，它们可以为激光武器的杀伤起到推波助澜的作用。

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正是靠着这厉害的“三板斧”，激光武器能在战场上守护安全，而且，它的精准控能的本事，还走进了我们的生活。医疗中，激光能做近视手术；工厂里，激光切割厚钢板又快还没粉尘……这束“既能保家卫国，又能服务生活”的光，未来还会带来哪些惊喜？咱们一起期待！

来源：科普中国 漫画：杨仕成、AI辅助3D