神奇的同步辐射光与上海光源

 

 人类文明史是利用和开发光资源的历史

   
人类生存和发展从来就离不开对“光”的利用和开发,人类的文明史是一部利用和开发“光资源”的历史。“光”是一个很大的家族,其中“可见光”只是“光家族”中的一员。依波长的不同,光可分为无线电波、微波、红外、可见光、紫外、真空紫外、软X射线、硬X射线和伽马(γ)射线等。
    光的波长或能量决定了它与物质的相互作用类型,如“可见光”照射人体时,会被反射到我们的眼睛,并被视网膜/视神经所感觉而“看到”人体;而当X射线光照射人体时,则会穿透过人体,并在X光底片上留下透过程度的影像纪录,医院里给病人做X光透视就是这样。
    光波具有衍射现象,用光探测物体或分辨两物体时,光的波长应当与物体的大小或两物体的间距相近或更短。因此,天文学家要探测宇宙星球,可以选用无线电波;航空管理者要跟踪飞机,可以选用微波(雷达)。而科学家要研究比“可见光”波长更短的物体,要“看清”病毒、蛋白质分子甚至金属原子等微观物体,必须选用与这些微观物体大小相近或更短的波长的光束,来照射微观物体,利用光束在物质中的衍射、折射、散射等能够检测到的特性,或者利用光束与物体相互作用产生的光激发、光吸收、荧光、光电子发射等特性,来探究未知的微观世界。


    
新人工光源带来人类文明的新进步

    
光是由光源产生的,如太阳、蜡烛和电灯。其中太阳是天然光源,蜡烛和电灯是人工光源。由于可利用的天然光源所产生的光仅占整个光家族的很小部分,所以人类一直在努力开发和利用各种各样的人工光源。任何一种新人工光源的发明和利用,都标志着人类文明新的进步,如伦琴发明的X射线、爱迪生发明的电灯、二次大战中发明的微波、20世纪60年代发明的激光等,都是人工光源发展史上的重大里程碑,它们都极大地促进了人类文明的进步。20世纪60年代末出现的同步辐射光源,是被誉为“神奇的光”的又一种人工光源,它在基础科学研究和高技术产业开发应用研究中都有广泛的用途。

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