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激光筆能照到月亮嗎

生活更新时间:2024-12-03 09:23:02

我們都知道激光是能量密度高度聚集的光束，不論是亮度還是傳播距離都比普通光線要強得多，如果把激光對着遙遠的地方照射，比如月亮，會有什麼樣的效果呢？

激光筆能照到月亮嗎（激光的科學趣聞）1

答案是什麼也看不見，因為激光在遠距離傳播過程中會發散，當距離遠到一定程度時，其可見光斑過于弱小，大大低于人類肉眼可見的範圍了。

這一結論是一群天文學家推斷出來。在一次天文學會議上，科學家讨論到銀河系外的光子該如何探測，其中有工作人員受此啟發，做了個簡單的數學模型，想看看銀河系外的外星人能不能發現地球的光子。

在此之前，為了對亮度有個直觀的認識，我們有這麼一組數據可以了解：北極星是少數在城市光污染影響下還能被看見的星星，其亮度約每平方米十億分之一瓦；滿月比北極星亮了近一百萬倍，亮度是每平方米千分之一瓦；最亮眼的當屬正午太陽，其亮度約為每平方米1000瓦，大約是滿月的五十萬倍。

回到開頭的問題，對于月亮這種距離，我們隻需其中三個簡單方程式即可。

首先是發散度：（激光波長）/（π×激光器的孔徑）

而後是光斑大小：π×（光束發散度×距離）^2

最後加上激光器功率得到具體的數值大小：（激光功率）/（光斑面積）

由此我們可知，距離越遠，亮度越淡。一支常見的激光筆，在近距離發出的光芒落在眼球上，将比正午太陽還要亮30倍，此時的激光極其危險，需要小心而謹慎使用；在光束發散度不變的情況下，距離每高10倍，其光斑大小就将擴大百倍，到了100米範圍，激光筆更像一個大功率燈泡，仍舊刺眼，但殺傷力已大大減弱；如果是在飛機上，那激光筆的光點将稍弱于月光，很容易因為雲霧或其他光線幹擾而不被看見。當激光筆的光束照射在月球上時，其直徑将達到數十公裡，其亮度也已經無法被肉眼捕捉了。

激光筆能照到月亮嗎（激光的科學趣聞）2

當然，如果加大力度，激光也是可以在月球上留下印記的。目前各國軍方都在研制高功率激光武器，其中用于對付導彈的殺傷性激光，功率已經高達50萬瓦。雖然這種激光是肉眼不可見的紅外激光，但我們先不管它，把這種殺傷性激光對準月球，我們可以得到一個直徑2公裡左右的紅外線光斑，雖然亮度還不及陽光的千分之一，但放在月球背面，已經足夠留下印記了。

部分資料來源網絡

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