激光的科学趣闻：把激光笔对着月亮照 能看见什么

我们都知道激光是能量密度高度聚集的光束，不论是亮度还是传播距离都比普通光线要强得多，如果把激光对着遥远的地方照射，比如月亮，会有什么样的效果呢？

答案是什么也看不见，因为激光在远距离传播过程中会发散，当距离远到一定程度时，其可见光斑过于弱小，大大低于人类肉眼可见的范围了。

这一结论是一群天文学家推断出来。在一次天文学会议上，科学家讨论到银河系外的光子该如何探测，其中有工作人员受此启发，做了个简单的数学模型，想看看银河系外的外星人能不能发现地球的光子。

在此之前，为了对亮度有个直观的认识，我们有这么一组数据可以了解：北极星是少数在城市光污染影响下还能被看见的星星，其亮度约每平方米十亿分之一瓦；满月比北极星亮了近一百万倍，亮度是每平方米千分之一瓦；最亮眼的当属正午太阳，其亮度约为每平方米1000瓦，大约是满月的五十万倍。

回到开头的问题，对于月亮这种距离，我们只需其中三个简单方程式即可。

首先是发散度：（激光波长）/（π 激光器的孔径）

而后是光斑大小：π （光束发散度 距离）^2

最后加上激光器功率得到具体的数值大小：（激光功率）/（光斑面积）

由此我们可知，距离越远，亮度越淡。一支常见的激光笔，在近距离发出的光芒落在眼球上，将比正午太阳还要亮30倍，此时的激光极其危险，需要小心而谨慎使用；在光束发散度不变的情况下，距离每高10倍，其光斑大小就将扩大百倍，到了100米范围，激光笔更像一个大功率灯泡，仍旧刺眼，但杀伤力已大大减弱；如果是在飞机上，那激光笔的光点将稍弱于月光，很容易因为云雾或其他光线干扰而不被看见。当激光笔的光束照射在月球上时，其直径将达到数十公里，其亮度也已经无法被肉眼捕捉了。

当然，如果加大力度，激光也是可以在月球上留下印记的。目前各国军方都在研制高功率激光武器，其中用于对付导弹的杀伤性激光，功率已经高达50万瓦。虽然这种激光是肉眼不可见的红外激光，但我们先不管它，把这种杀伤性激光对准月球，我们可以得到一个直径2公里左右的红外线光斑，虽然亮度还不及阳光的千分之一，但放在月球背面，已经足够留下印记了。

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