激光再宇宙中能量会递减吗?太空中发射激光在无限远的地方有杀伤力吗?
印刷厂直印加工●彩页1000张只需要69元●名片5元每盒-更多产品印刷报价➦联系电话:138-1621-1622(微信同号)
激光在宇宙中的能量也是会衰减的。这里面有3个基本情况需要说明:
1。星际尘埃对激光的散射
与我们平常想像的窗明几净的感觉不同,其实宇宙空间并不是很干净的真空,而是有一些星际尘埃漂浮在空中,但激光路过星际尘埃的时候,会被星际尘埃散射,这就引起激光能量的衰减。这就好像在你大雾天打开手电筒,在远处看手电筒的光就很弱。
2。宇宙膨胀对激光波长的红移
如果考虑一个很极端的情况,假设激光在宇宙空间传播了很远的距离,那么宇宙的大尺度上的空间膨胀会把激光的波长拉长。总的说来就是,因为宇宙空间的膨胀,蓝色的激光最后会变成红色的激光。激光颜色的变化(红移)也代表了激光能量的衰减。因为根据爱因斯坦的光量子的能量计算公式可以知道,光子的波长越长,能量就越小(当然这个能量是局部观察者测量到的。)
3。激光光斑的变大
在真实的激光发射中,激光是一种高斯光束,它虽然看起来很细,但随着传播距离的变大,激光的光斑会越来越大,单位面积上的光能量降低。这就好像我们夜晚用手电筒照远方,越远的地方光斑越大。激光的发散角很小,但这不表示它真的不发散。
这个事情是会真实发生的,在我们国家的空间引力波探测计划“太极计划”中,一个卫星上的激光要打到几百万公里外的另外一个卫星上。在那里,激光光斑的扩大也使得接收到的光强很弱,这是一个技术难题。