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建筑玻璃 1A4130423 熟悉建筑玻璃的特性及应用 一、净片玻璃 （1）普通建筑玻璃分为普通平板玻璃和装饰平板玻璃 •普通平板玻璃包括引上法普通平板玻璃板，平行引拉法普通平板玻璃和浮法玻璃。 •装饰平板玻璃包括毛玻璃、彩色玻璃、花纹玻璃、印刷玻璃、冰花玻璃、镭射玻璃等。 （2）普通平板玻璃的特性 具有良好的透光透视性能，透光率达到85％左右，紫外线透光率较低，隔声，略具保温性能，有一定机械强度，为脆性材料。 （3）浮法玻璃 •特性 表石平整光洁，厚度均匀，极小光学畸变，具有机械磨光玻璃的质量。 •分类 按厚度分为3、4、5、6、8、10、12mm七类。 •等级 分优等品、一级品、合格品三个质量等级。 •用途 可直接使用，也可二次深加工制造钢化玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、中空玻璃和特种玻璃。用作高级建筑、火车、汽车、船舶的门窗挡风采光玻璃。制作电器设备的屏幕等。 （4）装饰平板玻璃 •毛玻璃又名磨砂玻璃 特点是透光不透视，具有漫射光，可制成各种图案。 用于卫生间、浴室、办公室的采光及灯箱。 •彩色玻璃 有多种色彩分为透明与不透明两类。 用于门窗内外墙面屏风、隔断，与金属拼成各种花纹图案。 •花纹玻璃 分压花、雕花、热熔立体玻璃几大类。 特点：立体感强、图案丰富、透光不透视，具有漫射光，装饰效果好。 用于门窗、屏风、隔断。 •印刷玻璃 有特殊装饰效果，用做门、窗、隔断、吊顶、屏风。 •冰花玻璃 透光不透视具有各种色彩。 用于门、窗、屏风等。 •镭射玻璃 玻璃表面呈现艳丽色彩和图案，色彩又随入射光角度的改变而不断变化，产生一种梦幻般的感觉。 用于商场娱乐场所的招牌、门面、地板、隔断、台面等。曲面镭射玻璃可制成大面积夹层玻璃幕墙、住宅屋顶、灯饰装饰品。 二、安全玻璃 （1）安全玻璃分类 钢化玻璃、夹丝玻璃和夹层玻璃共三类。 （2）钢化玻璃（又名强玻璃） •特点 机械强度高，安全性能好（因为钢化玻璃破碎后的碎片为钝角，不易伤人），热稳定性好，钢化玻璃必须在处理前进行机械加工达到设计要求的形状和尺寸，钢化处理后不能再进行切割钻孔与磨片，其安全工作温度可达到℃。是属于安全玻璃 •用途 广泛应用于汽车、火车、船舶、建筑门窗、幕墙、隔墙、栏板、橱窗、玻璃门、采光屋面以及人流量大易撞击的场所。钢化玻璃还可以制成吸热钢化玻璃，中空钢化玻璃热反射钢化玻璃、炉门和观察孔、弧光灯、加热器等。 （3）夹丝玻璃 •夹丝玻璃 是钢丝网压入，经加热软化的红热玻璃中形成的一种安全玻璃。 •特点 安全、抗折强度高，热稳定性好。 •用途 阳台、走廊、防火门、楼梯间、厨房、天窗及各种采光屋面。 （4）夹层玻璃 •夹层玻璃 是以二片或多片平板玻璃之间嵌入的赛璐璐片或PVB膜或其他材料，经热压粘合而成的平面或曲面的复合玻璃。又称为防弹玻璃，也是一种安全玻璃。 •特点 透明度好，抗冲击性能比平板玻璃高几倍，破碎时不易裂成分离的碎块，具有耐久、耐寒、耐湿、耐热等特性，透明度高，机械强度高，如再夹层预埋电热丝或报警线，能起加热防结露或报警的功能。 •用途 汽车飞机挡风玻璃、防弹玻璃，特种要求的门窗、隔墙、天窗、陈列柜、防盗门、水下工程等安全性能高的场所。 三、特种玻璃 （1）中空玻璃 •用两片或多片平板玻璃，沿周边隔开，并用高强度气密性粘接剂将其与密封条粘接密封而成。玻璃之间充有干燥空气或隋性气体。 •分类 按原片性能分普通中空、吸热中空、钢化中空、夹层中空、热反射中空玻璃等。 •特性 光学性质和原片有关，因此可以按要求选用。有良好的保温绝热性能。隔声性能好，可使噪音下降30～40dB, 交通噪音下降31～33dB达到安静程度；防结露性能好。中空玻璃不能切割，需要按设计订制。 •用途 用于房屋的门窗、车船的门窗、建筑幕墙以及需要采暖保温，防止噪音、防止结露的建筑物上。 （2）吸热玻璃 •分类 按成分分类：硅酸盐吸热玻璃、磷酸盐吸热玻璃、光致变色的吸热玻璃。 •特性 吸热玻璃大量吸收波长大于μm的红外线，也就是吸收太阳光中大量的辐射热，同时保持了良好的透视性。吸收太阳光中紫外线，减轻紫外线对人体和物体的损坏。吸收太阳光中部分可见光，使室内光线柔和。 •用途 按用途深加工制成吸热中空玻璃，吸热夹层玻璃等，用于门窗、隔断装饰、幕墙。 （3）热反射玻璃 •特性 色彩丰富装饰性好，能过滤紫外线大量反射红外线，遮阳，因此室内光线柔和并具有良好的隔热性能、热透射率低，又具有单向透视特点，迎光面具有镜子效能，白天在玻璃前，展现的是一副周围景色的图画。却看不到室内的景物，对内部起到遮蔽及帷幕作用。 •用途 建筑门窗、幕墙，还用它制作热反射中空玻璃、热反射夹层玻璃、车船玻璃及艺术装饰等。 （4）变色玻璃 •分类 有光致变色玻璃和电致变色玻璃两大类。 •特性 能自动控制进入室内的太阳辐射能，从而降低能耗，改善室内的自然采光条件，具有防窥视、防眩光的作用。 •用途 建筑门窗、隔断和智能化建筑。 （5）玻璃砖 •特点 具有保温绝热、不结露、防水、不燃、耐磨、透光不透视、化学稳定性好，装饰性好等特点。 •用途 商场、娱乐场所、展厅，建筑物的非承重外墙、内墙、隔墙以及顶棚、地面、门面等装饰。使用时不得切割，也不能作为承重墙。 本目复习题 例1、广东某高档高层建筑需建玻璃幕墙，有吸热玻璃及热反射玻璃两种材料可选用。请选用并简述理由。 问题解析：高档高层建筑一般设空调。广东气温较高，尤其是夏天炎热，热反射玻璃主要靠反射太阳能达到隔热目的。而吸热玻璃对太阳能的吸收系数大于反射系数，气温较高的地区使用热反射玻璃更有利于减轻冷负荷、节能。 例2、北京某宾馆，临近高架桥，要求噪声降低到安静程度。 请问（1）门、窗的玻璃在下列材料中如何选择？ A.钢化玻璃 B.吸热中层玻璃 C.压花玻璃 D.玻璃砖 E.热反射钢化中空玻璃 （2）咖啡厅、隔断的玻璃选择？ A.磨砂玻璃 B.压花玻璃 C.装饰玻璃 D.钢化玻璃 （3）阳光房采用小桥流水、四季花草，电动天幕，选择何种玻璃？ A.夹丝玻璃 B.浮珐玻璃 C.热反射玻璃 D.微晶玻璃 问题解析： （1）门、窗的功能主要是保温、安全、私密性。此处要考虑降噪要求，达到安静程度。只能采用中空玻璃，考虑安全性应选择安全玻璃，考虑私密性应具有热反射特性，应选择E. （2）咖啡厅、隔断 要选择安全玻璃，故选择D。 （3）天窗玻璃主要考虑安全和采光。故选择夹丝玻璃。 建筑高分子材料 1A413024 掌握建筑高分子材料特性及应用 一、塑料管道 （1）硬聚氯乙烯（PVC—U）管道 特点：通常直径为Ф20～Ф1000mm。内壁光滑、阻力小，管内不结垢。无毒、无污染。耐腐蚀，输送介质温度≤40℃故为冷水管。抗老化性能好，可以用于室内敷设。属B2级难燃材料。管道采取橡胶圈承插连接为柔性接口。 •用途 给水管道、排水管、雨水管道。 •质量等级 优等品、合格品。 （2）氯化聚氯乙烯（PVC—C）管材 含氯量≧66%时形成氯化聚氯乙烯，既保持聚氯乙烯管所拥有的全部特性，同时显著提高了聚氯乙烯耐热性。 •特性 较高耐热性，可输送90℃左右的生活用水及其他液体。管材热膨胀系数小，阻燃性优良。机械强度较高，但是使用的胶水有毒性。 （3）芯层发泡硬聚乙烯管 由于芯层发泡能吸收一些因管壁振动而产生的噪音，与实壁管相比可降低噪声2dB。 因芯层发泡管内、外壳体较薄，管道不宜扩口，不宜采用橡胶密封圈联接形式,而采用实壁管件承插粘接连接。 •用途 建筑室内排水系统，不宜用于外墙敷设。 （4）PP-R管材与管件 •特性 无毒、卫生、耐腐蚀、不结垢，管道内壁光洁、阻力小。在工作压力不超过其长期使用温度70℃,短时间内温度95℃左右,热熔连接成一整体，牢固而不渗漏。导热系数小保温绝热性能好。材质轻施工快，价格适中。 •缺点 韧性以及抗紫外线性能比较差。可燃材料、不能作消防管道，管径尺寸较小，所以不能用做总水管。 •应用 饮用水管及冷、热水管。 （5）铝塑复合管 •按构造分类 第一类为外层聚乙烯(PE)中层铝箔(AL箔)、内层聚乙烯(PE)，为常温使用型，即冷水管。 第二类为外层高密度交联聚乙烯(XLPE)、中层铝箔(AL)、内层高密度交联聚乙烯，为饮水和冷热水管。 •第二类铝塑管特性 长期使用温度80℃，短时温度95℃，安全无毒、耐腐蚀、不结垢、流量大、阻力小，铝箔增强克服了塑料管易老化，热膨胀率高的缺点。铝箔焊接方式有搭接、对接两种，后者优于前者。使用寿命长。柔性好，弯曲后不反弹，安装简易。 （6）塑复铜管 •特性 无毒、抗菌卫生，对人体有利。 不腐蚀、不结垢、水质好、流量大。 强度高、刚性好，使用寿命长，可以使用100年。 耐热抗冻性好，长期使用温度范围大，从-70℃～100℃，抗老化。 塑复铜管保温性能比铜管好。 管线间连接安全牢固，不易渗漏。 价格较高，首次费用高，但是使用寿命长不需维修。 •用途 工业及生活饮用水；冷、热水的输送 （7）塑复不锈钢管 •用途 饮用水及冷、热水输送 （8）丁烯管（PB管） •特性 具有较高的强度，蠕变性，韧性好、无毒、耐温可达110℃，长期使用温度为90℃左右热水，特别适合作为薄壁小口径受压管道，连接牢固。 •缺点 易燃、热膨胀系数大，原料进口价格高。 •用途 饮用水及冷热水输送，用于地板辐射采暖系统的盘管 （9）交联聚乙烯（PEX）管 无毒卫生、可输送冷热水、饮用水及其他液体，目前主要用于地板辐射采暖系统的盘管。 （10）建筑用PVC电工套管的分类及使用： 详见考试用书65页 二、塑料地板 （1）塑料地板的分类 •按材质分类 聚氯乙烯树脂塑料地板，聚乙烯-醋酸乙烯（即氯醋共聚树脂）塑料地板，聚丙烯树脂塑料地板，氯化聚乙烯树脂塑料地板。 •按其外形分类 块状塑料地板、卷材地板。 带基材的PVC卷材地板质量等级划分为优等品、一等品、合格品。 •按功能分类有弹性地板、抗静电地板、导电地板、体育场地塑胶地板等。 （2）特性 具有轻质耐磨、防滑、耐腐、可自熄等特性，发泡塑料地板还具有优良的弹性，脚感舒适，耐水、易于清洁等特点。花色品种多、规格多、造价低，施工方便。 （3）用途：住宅、工厂车间等地面装饰。 （4）塑料地板必须按国家标准的强制性条文执行，不得超标选用。 三、塑料门窗 （1）塑料门窗的性能与特点 为了增强塑料门窗的刚性通常在塑料型材的空腔内增加钢材（加强筋）形成了塑钢窗、塑钢门。其特点是：绝热保温性能好，气密性好，水密性好，隔声性好，防腐性好，热绝缘性好，外表美观易保养，防虫蛀。PVC塑料门窗属于阻燃材料，长期使用会老化，但是由于配方的改进，耐候性显著提高，使用寿命可达50年以上。 （2）塑料窗按开启方式分为 固定窗、平开窗、悬转窗（亦称翻转窗）、内平开下悬窗、中旋窗、推拉窗、单扇推拉窗。 （3）塑料门按开启方式分为 平开门、推拉门、弹簧门。 四、塑料装饰板 （1）塑料贴面装饰板 塑料贴面装饰板又称三聚氰胺树脂装饰板，简称防火板，是热固型层压装饰贴面材料。 •特性 是一种用于贴面的硬质薄板，具有耐磨、耐热、耐寒、耐溶剂、耐污染、耐腐蚀、抗静电等特点。板面光滑、洁净。印有仿真性的各种花纹图案，色调丰富多彩。有高光和亚光。质地牢固，表面硬度大，易清洁，使用寿命长。装饰效果好。是一种较好的防火装饰贴面材料。 •用途 该板可用白胶，立时得等胶粘剂贴于木材面、木墙裙、木格栅、木造型体等木质基层表面，各种橱柜、家具表面；柱子、吊顶等部位的饰面，可以粘贴在各种人造木质板材表面，均能获得较好装饰效果，为中、高档饰面材料。 （2）聚氯乙烯装饰板(即PVC板) 是以PVC树脂为基料分为软、硬两种产品。 •用途 硬质PVC板用于卫生间、浴室、厨房吊顶、内墙罩面板、护墙板。 不透明波形板用于外墙装饰。 透明平板波形板可做采光顶棚、采光屋面、高速公路隔声墙、室内隔断、防震玻璃、广告牌、灯箱、橱窗等。 软质PVC板适用于建筑物内墙面、吊顶，家具台面的装饰和铺设。 （3）波音装饰软片 它是用云母、珍珠粉及PVC为主要原料，经特殊精制加工而成的装饰材料。 •特性 具有色泽艳丽、色彩丰富、华丽照人、经久耐用不褪色。 具有较好弯曲性能，可承受各种弯曲。 耐冲击性好，为木材的40倍，耐磨性优越。 耐湿性好，在20～70%湿度内，尺寸稳定性极佳。 抗酸碱耐腐蚀性能好，具有耐一般稀释剂、化学药品腐蚀的能力。 耐污性好，具有良好的阻燃性能。 •用途 适用于各种壁材、石膏板、人造板、金属板等基材上的粘贴装饰。 （4）聚乙烯塑料装饰板(PE塑料装饰板) 是以聚乙烯树脂为基料，加入其他材料加工定型而成的装饰板材。 •特性 具有表面光洁、高雅华丽、绝缘、隔音、防水、阻燃、耐腐蚀等特点。 •用途 适用于家庭、宾馆、会议室及商店等建筑物的墙面装饰。 （5）有机玻璃板 有机玻璃板简称有机玻璃，它是一种具有极好透光度的热塑性塑料，有各种颜色、珠光色、无色透明有机玻璃板。 •特性 透光率较好，机械强度较高，耐热性，耐寒性及耐气候性较好，耐腐蚀及绝缘性能良好，在一定条件下尺寸稳定，并容易成型加工。 •缺点 质地较脆，易溶于有机溶剂中。 •用途 室内高级装饰材料，门窗，玻璃指示灯罩及装饰灯罩，隔板、隔断、吸顶灯具、采光罩、淋浴房、亚克力浴缸等。 （6）玻璃卡普隆板分类 有中空板（蜂窝板）、实心板和波纹板三大系列。 •特性 重量轻，透光性好、透光率88%，是良好采光材料；安全性好，耐候性好，弯曲性能好，可热弯、冷弯，抗紫外线，安装方便，阻燃性良好。不产生有毒气体。中空板有保温绝热消音效果。 •用途 办公楼、商场、娱乐中心，及大型公共设施的采光顶车站、停车站、凉亭等雨蓬、飞机场、工厂、安全采光材料，室内游泳池、农业养殖业的天幕、隔断、淋浴房，广告牌等。 （7）千思板 千思板是环保绿色建材，由热固性树脂与植物纤维混合而成，面层由特殊树脂经EBC双电子束曲线加工而成。 •特性 抗冲击性极高，易清洁，防潮湿，稳定性和耐用性可与硬木相媲美。抗紫外线，阻燃，耐化学腐蚀性强，装饰准备果好，加工安装容易，使用寿命长，符合环保要求。 •品种及应用 千思板M（外用型），特别适用于大楼外墙、广告牌，阳台栏板等室外装修。 千思板A（内用型）：表面粘贴三聚氰氨树脂装饰板层。有石英表面和水晶亚光表面两种。特别适用于人行通道、电梯厅、电话间等以及家具桌面、橱柜面板、接待柜台等，盥洗间洗脸盆面板。隔断及其他湿度较大处。 千思板T：具有防静电特点，适用于计算机房内墙装修；各种化学，物理及生物实验室，对面板，台板等要求很高的场所。 五、壁纸壁布 是现代室内装饰材料的重要组成部分，除美化装饰以外还有遮盖、吸声、隔热、防霉、防臭、防火等多种功能。 一般壁纸墙布都是两层复合而成，底层为基层，表层为面层，按基层材料分有全塑的、纸基的、布基的（包括玻璃布和无纺布）；按面层材料分有聚乙烯、聚氯乙烯和纸面的。 •壁纸（又名墙纸） 以纸为基层、表面覆盖不同材料，经特殊处理后，常见复合纸质壁纸、纤维壁纸、天然材料面壁纸、金属壁纸、塑料壁纸五类。 塑料壁纸有非发泡塑料壁纸，发泡塑料壁纸，特种塑料壁纸（如耐水塑料壁纸，防霉塑料壁纸，防火塑料壁纸，防结露塑料壁纸，芳香塑料壁纸，彩砂塑料壁纸，屏蔽塑料壁纸等）。 聚氯乙烯塑料壁纸等级可分为：优等品、一等品、合格品。但都必须符合国标关于《室内装饰装修材料壁纸中有害物质限量》强制性标准所规定的有关条款。 •壁布（又名墙布） 以天然纤维布或人造纤维布为基层，面层涂以树脂并印刷各种图案和色彩的装饰材料。有玻纤印花墙布、无纺布墙布、棉纺装饰布墙布，化纤装饰布墙布，锦缎墙布等。 装饰装修材料及功能材料 1A413025熟悉建筑装饰装修用金属材料的特性及应用 一、建筑装饰装修用钢材制品 装饰装修用钢材制品分为：装饰用不锈钢、彩色钢板、彩色涂层钢板、彩色压型钢板（彩色涂层压型钢板）、搪瓷装饰板、轻钢龙骨。 （1）装饰用不锈钢：建筑装饰用不锈钢制品主要是薄钢板，以厚度小于2mm用的最多。 •特性 耐腐蚀，经不同的表面加工，形成不同的光泽度和反射性。高级抛光不锈钢表面光泽度具有与玻璃相同的反射能力。 •用途 屋面、幕墙、门、窗、内外墙饰面、栏杆扶手、壁画、装饰画边框、护栏、不锈钢柱等。 （2）彩色钢板 在不锈板钢上进行技术性和艺术性加工，其表面形成各种绚丽多彩的不锈钢装饰板，有蓝、灰、红、黄、绿、金黄、橙、茶等色。 • 特性 抗腐蚀性强，强度较高，不易褪色、色泽随光照角度变化而变换。彩色面耐200℃温度，耐热雾腐蚀性能优于一般不锈钢，耐磨、耐划性能好，当板弯曲90°时，彩色层不损坏。 •用途 墙板、天花板、电梯箱板、车箱板、建筑装璜、招牌等。 （2）彩色涂层钢板 有机涂层、无机涂层和复合涂层三种。 •特性 具有耐污性、耐热性、耐沸水性能。 •用途 外墙板、屋面板、护墙板、瓦楞板、大型车间的壁板、屋顶、制造建筑门窗框等。 （4）彩色压型钢板（彩色涂层压型钢板） 以镀锌钢板为基材，经成型机轧制，并涂敷各种涂层与彩色烤漆，制成纵断面呈“V”或“U”型及其他类型的轻型围护结构材料。 •特性 涂层色彩丰富，有良好的防腐蚀性和较低的水蒸汽渗透力，且具有自重轻，抗震好，耐久性强，易施工等优点。 •用途 屋盖、墙板、墙壁装饰等。 （5）搪瓷装饰板 以钢板、铸铁为基底材料，表面涂覆一层无机物，经高温烧制后，形成一层具有装饰效果的搪瓷表面层。 •特性 不生锈，耐酸、碱，防火，受热不易氧化，可以贴花、丝网印花和喷花，装饰效果好，耐磨性较高，重量轻，刚度好。 •用途 内、外墙面装饰，小幅面装饰制品。 （6）轻钢龙骨 以冷轧钢板、镀锌钢板或彩色涂层钢板（含带）做原料，采用冷弯工艺生产的薄壁型材。 •特性 强度大，通用性强，安装方便，防火。 •用途 可与水泥压力板、岩棉板、纸面石膏板、装饰石膏板、胶合板等板材配套使用。 二、铝合金装饰材料 （1）铝合金型材 •特性 质量轻、刚度高、耐腐蚀，色调美观，可工业化生产。 •用途 制作门窗、吊顶、隔墙龙骨、幕墙。 （2）铝合金装饰板 特性：轻质、不燃、耐久、施工方便、装饰效果好。可用于内、外墙面柱面的装饰。 （3）铝合金花纹板 防锈铝合金坯料，冷轧花纹板。用于墙面、楼梯、踏板。 （4）铝质浅花纹板 以冷作硬化后的铝材的基础表面做浅花纹处理的装饰板。花纹别致，色泽美观，比普通铝板刚度提高20%。抗污、抗擦伤性能均有提高。具有立体图案和美丽色彩，对的光反射率为75%～95%（白光），耐腐蚀性好，有不同色彩的浅花纹。 （5）铝合金压型板：用于墙面、屋面。 （6）铝合金穿孔板：降噪音装饰板材，在有消音要求的各类建筑中应用。 （7）搪瓷铝合金建筑装饰制品：搪涂一层玻璃质层，为高档装饰材料。 （8）专用铝合金建筑装饰制品：栏杆、扶手、屏幕、格栅、遮阳帘等。 （9）铝粉、铝箔 （10）单层铝板：按一定尺寸，并形状和结构形式加工，对其表面进行静电液体喷涂、氟碳树脂涂饰处理的一种装饰材料。 （11）铝塑复合板（三层复合）：上、下层为高强度铝合金板，中间层芯板为低密度PVC或PE泡沫板，经高温高压制成的装饰板，表面喷涂氟碳树脂。常用于建筑幕墙、门厅、门面、包柱、壁板、吊顶、展台等。 1A413030建筑功能材料的特性与应用。
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[编辑本段]【简介】激光的最初中文名叫做“镭射”、“莱塞”，是它的英文名称LASER的音译，是取自英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词的头一个字母组成的缩写词。意思是“受激辐射的光放大”。激光的英文全名已完全表达了制造激光的主要过程。1964年按照我国著名科学家钱学森建议将“光受激发射”改称“激光”。激光是20世纪以来，继原子能、计算机、半导体之后，人类的又一重大发明，被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”和“奇异的激光”。它的亮度为太阳光的50亿倍。它的原理早在 1916 年已被著名的物理学家爱因斯坦发现，但要直到 1958 年激光才被首次成功制造。激光是在有理论准备和生产实践 迫切需要的背景下应运而生的，它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且导致整个一门新兴产业的 出现。激光可使人们有效地利用前所未有的先进方法和手段，去获得空前的效益和成果，从而促进了生产力的发展。[编辑本段]【激光产生】若原子或分子等微观粒子具有高能级E2和低能级E1,E2和E1能级上的布居数密度为N2和N1，在两能级间存在着自发发射跃迁、受激发射跃迁和受激吸收跃迁等三种过程。受激发射跃迁所产生的受激发射光，与入射光具有相同的频率、相位、传播方向和偏振方向。因此，大量粒子在同一相干辐射场激发下产生的受激发射光是相干的。受激发射跃迁几率和受激吸收跃迁几率均正比于入射辐射场的单色能量密度。当两个能级的统计权重相等时，两种过程的几率相等。在热平衡情况下N2＜N1，所以受激吸收跃迁占优势，光通过物质时通常因受激吸收而衰减。外界能量的激励可以破坏热平衡而使N2＞N1,这种状态称为粒子数反转状态。在这种情况下，受激发射跃迁占优势。光通过一段长为l的处于粒子数反转状态的激光工作物质(激活物质)后，光强增大eGl倍。G为正比于(N2-N1)的系数，称为增益系数，其大小还与激光工作物质的性质和光波频率有关。一段激活物质就是一个激光放大器。如果，把一段激活物质放在两个互相平行的反射镜（其中至少有一个是部分透射的）构成的光学谐振腔中（图1），处于高能级的粒子会产生各种方向的自发发射。其中，非轴向传播的光波很快逸出谐振腔外：轴向传播的光波却能在腔内往返传播,当它在激光物质中传播时，光强不断增长。如果谐振腔内单程小信号增益G0l大于单程损耗δ(G0l是小信号增益系数)，则可产生自激振荡。原子的运动状态可以分为不同的能级，当原子从高能级向低能级跃迁时，会释放出相应能量的光子（所谓自发辐射）。同样的，当一个光子入射到一个能级系统并为之吸收的话，会导致原子从低能级向高能级跃迁（所谓受激吸收）；然后，部分跃迁到高能级的原子又会跃迁到低能级并释放出光子（所谓受激辐射）。这些运动不是孤立的，而往往是同时进行的。当我们创造一种条件，譬如采用适当的媒质、共振腔、足够的外部电场，受激辐射得到放大从而比受激吸收要多，那么总体而言，就会有光子射出，从而产生激光。[编辑本段]【激光的特点】（一）定向发光普通光源是向四面八方发光。要让发射的光朝一个方向传播，需要给光源装上一定的聚光装置，如汽车的车前灯和探照灯都是安装有聚光作用的反光镜，使辐射光汇集起来向一个方向射出。激光器发射的激光，天生就是朝一个方向射出，光束的发散度极小，大约只有弧度，接近平行。1962年，人类第一次使用激光照射月球，地球离月球的距离约38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。若以聚光效果很好，看似平行的探照灯光柱射向月球，按照其光斑直径将覆盖整个月球。（二）亮度极高在激光发明前，人工光源中高压脉冲氙灯的亮度最高，与太阳的亮度不相上下，而红宝石激光器的激光亮度，能超过氙灯的几百亿倍。因为激光的亮度极高，所以能够照亮远距离的物体。红宝石激光器发射的光束在月球上产生的照度约为勒克斯（光照度的单位），颜色鲜红，激光光斑明显可见。若用功率最强的探照灯照射月球，产生的照度只有约一万亿分之一勒克斯，人眼根本无法察觉。激光亮度极高的主要原因是定向发光。大量光子集中在一个极小的空间范围内射出，能量密度自然极高。（三）颜色极纯光的颜色由光的波长（或频率）决定。一定的波长对应一定的颜色。太阳光的波长分布范围约在微米至微米之间，对应的颜色从红色到紫色共7种颜色，所以太阳光谈不上单色性。发射单种颜色光的光源称为单色光源，它发射的光波波长单一。比如氪灯、氦灯、氖灯、氢灯等都是单色光源，只发射某一种颜色的光。单色光源的光波波长虽然单一，但仍有一定的分布范围。如氪灯只发射红光，单色性很好，被誉为单色性之冠，波长分布的范围仍有纳米，因此氪灯发出的红光，若仔细辨认仍包含有几十种红色。由此可见，光辐射的波长分布区间越窄，单色性越好。激光器输出的光，波长分布范围非常窄，因此颜色极纯。以输出红光的氦氖激光器为例，其光的波长分布范围可以窄到2×10^-9纳米，是氪灯发射的红光波长分布范围的万分之二。由此可见，激光器的单色性远远超过任何一种单色光源。此外，激光还有其它特点：相干性好。激光的频率、振动方向、相位高度一致，使激光光波在空间重叠时，重叠区的光强分布会出现稳定的强弱相间现象。这种现象叫做光的干涉，所以激光是相干光。而普通光源发出的光，其频率、振动方向、相位不一致，称为非相干光。闪光时间可以极短。由于技术上的原因，普通光源的闪光时间不可能很短，照相用的闪光灯，闪光时间是千分之一秒左右。脉冲激光的闪光时间很短，可达到6飞秒（1飞秒=10-15秒）。闪光时间极短的光源在生产、科研和军事方面都有重要的用途。（四）能量密度极大光子的能量是用E=hf来计算的，其中h为普朗克常量，f为频率。由此可知，频率越高，能量越高。激光频率范围*10^(14)Hz到*10^(14)Hz.电磁波谱可大致分为：（1）无线电波——波长从几千米到米左右，一般的电视和无线电广播的波段就是用这种波；（2）微波——波长从米到10-3米，这些波多用在雷达或其它通讯系统；（3）红外线——波长从10-3米到×10-7米；（4）可见光——这是人们所能感光的极狭窄的一个波段。波长从780—380nm。光是原子或分子内的电子运动状态改变时所发出的电磁波。由于它是我们能够直接感受而察觉的电磁波极少的那一部分；（5）紫外线——波长从3 ×10-7米到6×10-10米。这些波产生的原因和光波类似，常常在放电时发出。由于它的能量和一般化学反应所牵涉的能量大小相当，因此紫外光的化学效应最强；（6）伦琴射线—— 这部分电磁波谱，波长从2×10-9米到6×10-12米。伦琴射线（X射线）是电原子的内层电子由一个能态跳至另一个能态时或电子在原子核电场内减速时所发出的；（7）γ射线——是波长从10-10～10-14米的电磁波。这种不可见的电磁波是从原子核内发出来的，放射性物质或原子核反应中常有这种辐射伴随着发出。γ射线的穿透力很强，对生物的破坏力很大。由此看来，激光能量并不算很大，但是它的能量密度很大（因为它的作用范围很小，一般只有一个点），短时间里聚集起大量的能量，用做武器也就可以理解了。[编辑本段]【受激辐射】什么叫做“受激辐射”?它基于伟大的科学家爱因斯坦在1916年提出了的一套全新的理论。这一理论是说在组成物质的原子中，有不同数量的粒子（电子）分布在不同的能级上，在高能级上的粒子受到某种光子的激发，会从高能级跳到（跃迁）到低能级上，这时将会辐射出与激发它的光相同性质的光，而且在某种状态下，能出现一个弱光激发出一个强光的现象。这就叫做“受激辐射的光放大”，简称激光。激光主要有四大特性：激光高亮度、高方向性、高单色性和高相干性。目前激光已广泛应用到激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。经过30多年的发展，激光现在几乎是无处不在，它已经被用在生活、科研的方方面面：激光针灸、激光裁剪、激光切割、激光焊接、激光淬火、激光唱片、激光测距仪、激光陀螺仪、激光铅直仪、激光手术刀、激光炸弹、激光雷达、激光枪、激光炮……，在不久的将来，激光肯定会有更广泛的应用。[编辑本段]【激光的其它特性】激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。激光（LASER）是上世纪60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种，尺寸大至几个足球场，小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦－氖激光器和氩激光器；固体激光器有红宝石激光器；半导体激光器有激光二极管，像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。[编辑本段]【激光技术应用】激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技术。激光技术是涉及到光、机、电、材料及检测等多门学科的一门综合技术，传统上看，它的研究范围一般可分为：1.激光加工系统。包括激光器、导光系统、加工机床、控制系统及检测系统。2.激光加工工艺。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划线、微调等各种加工工艺。激光焊接：汽车车身厚薄板、汽车零件、锂电池、心脏起搏器、密封继电器等密封器件以及各种不允许焊接污染和变形的器件。目前使用的激光器有YAG激光器，CO2激光器和半导体泵浦激光器。激光切割：汽车行业、计算机、电气机壳、木刀模业、各种金属零件和特殊材料的切割、圆形锯片、压克力、弹簧垫片、2mm以下的电子机件用铜板、一些金属网板、钢管、镀锡铁板、镀亚铅钢板、磷青铜、电木板、薄铝合金、石英玻璃、硅橡胶、1mm以下氧化铝陶瓷片、航天工业使用的钛合金等等。使用激光器有YAG激光器和CO2激光器。激光打标：在各种材料和几乎所有行业均得到广泛应用，目前使用的激光器有YAG激光器、CO2激光器和半导体泵浦激光器。激光打孔：激光打孔主要应用在航空航天、汽车制造、电子仪表、化工等行业。激光打孔的迅速发展，主要体现在打孔用YAG激光器的平均输出功率已由5年前的400w提高到了800w至1000w。国内目前比较成熟的激光打孔的应用是在人造金刚石和天然金刚石拉丝模的生产及钟表和仪表的宝石轴承、飞机叶片、多层印刷线路板等行业的生产中。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主，也有一些准分子激光器、同位素激光器和半导体泵浦激光器。激光热处理：在汽车工业中应用广泛，如缸套、曲轴、活塞环、换向器、齿轮等零部件的热处理，同时在航空航天、机床行业和其它机械行业也应用广泛。我国的激光热处理应用远比国外广泛得多。目前使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器为主。激光快速成型：将激光加工技术和计算机数控技术及柔性制造技术相结合而形成。多用于模具和模型行业。目前使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器为主。激光涂敷：在航空航天、模具及机电行业应用广泛。目前使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器为主。美国德克萨斯州大学的科学家研制出世界上功率最强大的可操作激光，这种激光每万亿分之一秒产生的能量是美国所有发电厂发电量的2000倍，输出功率超过1 皮瓦——相当于10的15次方瓦。这种激光第一次启动是在1996年。马丁尼兹说，希望他的项目能够在2008年打破这一纪录，也就是说，让激光的功率达到皮瓦到皮瓦之间。超级激光项目负责人麦卡尔·马丁尼兹表示：“我们可以让材料进入一种极端状态，这种状态在地球上是看不到的。我们打算在德州观察的现象相当于进入太空观察一颗正在爆炸的恒星。”[编辑本段]【激光在医学中的应用】应用于牙科的激光系统依据激光在牙科应用的不同作用，分为几种不同的激光系统。区别激光的重要特征之一是：光的波长，不同波长的激光对组织的作用不同，在可见光及近红外光谱范围的光线，吸光性低，穿透性强，可以穿透到牙体组织较深的部位，例如氩离子激光、二极管激光或Nd：YAG激光(如图1)。而Er：YAG激光和CO，激光的光线穿透性差，仅能穿透牙体组织约0．01毫米。区别激光的重要特征之二是：激光的强度(即功率)，如在诊断学中应用的二极管激光，其强度仅为几个毫瓦特，它有时也可用在激光显示器上。用于治疗的激光，通常是几个瓦特中等强度的激光。激光对组织的作用，还取决于激光脉冲的发射方式，以典型的连续脉冲发射方式的激光有：氩离子激光、二极管激光、CO2，激光；以短脉冲方式发射的激光有：Er：YAG激光或许多Nd：YAG激光，短脉冲式的激光的强度(即功率)可以达到1,000瓦特或更高，这些强度高、吸光性也高的激光，只适用于清除硬组织。激光在龋齿的诊断方面的应用1．脱矿、浅龋2．隐匿龋激光在治疗方面的应用1．切割2．充填物的聚合，窝洞处理【激光在工业上的应用】激光在工业上，也应用极为广泛，因为激光在激光束聚焦在材料表面的时候能够使材料熔化，使激光束与材料沿一定轨迹作相对运动,从而形成一定形状的切缝。七十年代后,为了改善和提高火焰切割的切口质量,又推广了氧乙烷精密火焰切割和等离子切割。在工业生产中有一定的适用范围。[编辑本段]【激光美容】(1)激光在美容界的用途越来越广泛。激光是通过产生高能量，聚焦精确，具有一定穿透力的单色光，作用于人体组织而在局部产生高热量从而达到去除或破坏目标组织的目的，各种不同波长的脉冲激光可治疗各种血管性皮肤病及色素沉着，如太田痣、鲜红斑痣、雀斑、老年斑、毛细血管扩张等，以及去纹身、洗眼线、洗眉、治疗瘢痕等；而近年来一些新型的激光仪，高能超脉冲CO2激光，铒激光进行除皱、磨皮换肤、治疗打鼾，美白牙齿等等，取得了良好的疗效，为激光外科开辟越来越广阔的领域。(2)激光手术有传统手术无法比拟的优越性。首先激光手术不需要住院治疗，手术切口小，术中不出血，创伤轻，无瘢痕。例如：眼袋的治疗传统手术法存在着由于剥离范围广、术中出血多，术后愈合慢，易形成瘢痕等缺点，而应用高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋，则以它术中不出血，不需缝合，不影响正常工作，手术部位水肿轻，恢复快，无瘢痕等优点，令传统手术无法比拟。而一些由于出血多而无法进行的内窥镜手术，则可由激光切割代替完成。(注：有一定的适应范围)(3)激光在血管性皮肤病以及色素沉着的治疗中成效卓越。使用脉冲染料激光治疗鲜红斑痣，疗效显著，对周围组织损伤小，几乎不落疤。它的出现，成为鲜红斑痣治疗史上的一次革命，因为鲜红斑痣治疗史上，放射、冷冻、电灼、手术等方法，其瘢痕发生率均高，并常出现色素脱失或沉着。激光治疗血管性皮肤病是利用含氧血红蛋白对一定波长的激光选择性的吸收，而导致血管组织的高度破坏，其具有高度精确性与安全性，不会影响周围邻近组织。因此，激光治疗毛细血管扩张也是疗效显著。此外，由于可变脉冲激光等相继问世，使得不满意纹身的去除，以及各类色素性皮肤病如太田痣，老年斑等的治疗得到了重大突破。这类激光根据选择性光热效应理论，(即不同波长的激光可选择性地作用于不同颜色的皮肤损害)，利用其强大的瞬间功率，高度集中的辐射能量及色素选择性，极短的脉宽，使激光能量集中作用于色素颗粒、将其直接汽化、击碎，通过淋巴组织排出体外，而不影响周围正常组织，并且以其疗效确切，安全可靠，无瘢痕，痛苦小而深入人心。(4)激光外科开创了医学美容的新纪元。高能超脉冲CO2激光磨皮换肤术开拓了美容外科的新技术。它利用高能量，极短脉冲的激光，使老化、损伤的皮肤组织瞬间被汽化，不伤及周围组织，治疗过程中几乎不出血，并可精确的控制作用深度。其效果得到国际医学整形美容界充分肯定，被誉为“开创了医学美容新纪元”；此外，更有高能超脉冲CO2激光仪治疗眼袋、打鼾、甚至激光美白牙齿等，以其安全精确的疗效，简便快捷的治疗在医学美容界创造了一个又一个奇迹。激光美容使得医学美容向前迈进了一大步，并且赋于医学美容更新的内涵。[编辑本段]【激光冷却】激光冷却(laser cooling)利用激光和原子的相互作用减速原子运动以获得超低温原子的高新技术。这一重要技术早期的主要目的是为了精确测量各种原子参数，用于高分辨率激光光谱和超高精度的量子频标(原子钟)，后来却成为实现原子玻色-爱因斯坦凝聚的关键实验方法。虽然早在20世纪初人们就注意到光对原子有辐射压力作用，只是在激光器发明之后，才发展了利用光压改变原子速度的技术。人们发现，当原子在频率略低于原子跃迁能级差且相向传播的一对激光束中运动时，由于多普勒效应，原子倾向于吸收与原子运动方向相反的光子，而对与其相同方向行进的光子吸收几率较小;吸收后的光子将各向同性地自发辐射。平均地看来，两束激光的净作用是产生一个与原子运动方向相反的阻尼力，从而使原子的运动减缓(即冷却下来)。1985年美国国家标准与技术研究院的菲利浦斯(willam )和斯坦福大学的朱檬文(Steven Chu)首先实现了激光冷却原子的实验，并得到了极低温度(24μK)的钠原子气体。他们进一步用三维激光束形成磁光讲将原子囚禁在一个空间的小区域中加以冷却，获得了更低温度的“光学粘胶”。之后，许多激光冷却的新方法不断涌现，其中较著名的有“速度选择相干布居囚禁”和“拉曼冷却”，前者由法国巴黎高等师范学院的柯亨-达诺基(Claud Cohen-Tannodji)提出，后者由朱模文提出，他们利用这种技术分别获得了低于光子反冲极限的极低温度。此后，人们还发展了磁场和激光相结合的一系列冷却技术，其中包括偏振梯度冷却、磁感应冷却等等。朱模文、柯亨-达诺基和菲利浦斯三人也因此而获得了1997年诺贝尔物理学奖。激光冷却有许多应用，如:原子光学、原子刻蚀、原子钟、光学晶格、光镊子、玻色-爱因斯坦凝聚、原子激光、高分辨率光谱以及光和物质的相互作用的基础研究等等。[编辑本段]【激光光谱】激光光谱（laser spectra）以激光为光源的光谱技术。与普通光源相比，激光光源具有单色性好、亮度高、方向性强和相干性强等特点，是用来研究光与物质的相互作用，从而辨认物质及其所在体系的结构、组成、状态及其变化的理想光源。激光的出现使原有的光谱技术在灵敏度和分辨率方面得到很大的改善。由于已能获得强度极高、脉冲宽度极窄的激光，对多光子过程、非线性光化学过程以及分子被激发后的弛豫过程的观察成为可能，并分别发展成为新的光谱技术。激光光谱学已成为与物理学、化学、生物学及材料科学等密切相关的研究领域。[编辑本段]【激光传感器】激光传感器（laser transducer）利用激光技术进行测量的传感器。它由激光器、激光检测器和测量电路组成。激光传感器是新型测量仪表，它的优点是能实现无接触远距离测量，速度快，精度高，量程大，抗光、电干扰能力强等。[编辑本段]【激光雷达】激光雷达（laser radar）是指用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器，如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等；天线是光学望远镜；接收机采用各种形式的光电探测器，如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式，探测方法分直接探测与外差探测。[编辑本段]【激光武器】激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，目前通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。目前低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
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