相对论物理学——从电学到光学（） || 13. 相干光的产生——激光

摘要： 13 相干光的产生——激光 几个世纪以来，科学家们一直致力于用数学公式描述光学实验结果，或者说不那么精确地说，探索光的本质。简而言之，自17世纪以来，人们就试图通过实验或理论思考来判断光究竟是波还是粒子流。笛卡尔和牛顿都信奉粒子说，并能借此解释反射和折射等现象。然而惠更斯和菲涅尔进行的衍射与干涉实验则明确支持光的波动性，此后所有理论与实验工作都证实了光的波动特性。 但光电效应的发现、普朗克辐射定律、康普顿效应以及爱因斯坦对这些现象的解释表明，某些实验结果只有赋予光粒子性才能得到合理解释。这种光的二象性无法用任何经典理论来描述，波粒二象性的矛盾只有在量子物理学框架下才能得到理解。 本章首先讨论光电效应及其部分应用，随后阐述光量子（即光子）的粒子特性，包括康普顿散射、拉曼散射和布里渊散射。接着介绍通过微波激射器（Maser）和激光器（Laser）产生相干辐射的原理，最后在末节探讨非线性光学的若干方面。