自由电子激光：从星球大战的利器到打开新科学大门的钥匙  

作　　者：杨宇峰[1] 陆辉华[1] 葛锐[1] 郝建奎[2] 李彬 姜晓明[1] 

机构地区：[1]中国科学院高能物理研究所,100049 [2]北京大学,100871 [3]宁夏东方钽业股份有限公司,753000

出　　处：《现代物理知识》2012年第6期3-12,共10页Modern Physics

摘　　要：光是我们认识世界的重要手段。自远古时起，人类就在不断探索光的应用，形成了光学这一重要的科学分支。从萌芽开始，光学先后经历了几何光学、波动光学、量子光学几个重要的发展阶段。1895年，伦琴发现了X射线，获得了第一个诺贝尔物理学奖。从此，X射线步入历史舞台，在医疗、工业上发挥了重要的作用。1912年，劳厄发现了晶体x射线衍射，开启了x射线探索微观世界的时代。现在x射线已经成为探索物质微观结构的最有效工具。20世纪60年代，激光器的出现，标志着光学进入了现代光学的新阶段。我们了解到的阳光、灯光等，都是向四面八方辐射的，没有一个确定的方向传播。但激光具有高亮度（瞬间亮度可比太阳表面高100亿倍）、单色性、方向性及相干性好等特点。激光的“高精尖”的特性，将科学研究和工业应用推进到了全新的高度。例如，人们将其用于控制核聚变、天文导航（图1）、精确测量长度和距离（图2）、生物医学研究及临床手术、雷达预警、工业切割、探伤等。

关 键 词：自由电子激光 质子加速器 基础研究 星球大战 新科学 x射线衍射 诺贝尔物理学奖 几何光学 

分 类 号：O484.1[理学—固体物理]