激光有什么神奇之处？
激光在生活中的应用越来越多，从最开始的激光近视手术，到现在的激光祛痘、激光脱毛、激光去痣。激光好像已经打入了我们生活的很多领域，好像什么事情一个激光就可以搞定，但是激光为什么这么神奇?
谢谢 邀请，这是一个大问题，仅从应用在皮肤科治疗领域的激光疗法方面试答一下。欢迎拍砖指导～单词Laser是以下词汇的首写字母缩写：light
amplification by stimulated emission of radiation。仪器本身由能源，激光的介质和光学谐振腔组成。介质可以是气体、液体或是固体，并且会通过介质的类别来对激光加以命名（如红宝石激光和CO2激光）。这是《激光与光》中的一张示意图。这是《激光与光》中的一张示意图。激光具有三个特性：单色性、相干性、平行性。单色性：激光的特征性波长周围是一个正态分布的狭窄带，是由被激发的原子或分子决定的。激光的波长决定了激光束和皮肤或其他组织间的相互作用。相干性：激光可以看作正弦波，有时间相干性和空间相干性。是同相、同时、同空间的。平行性：激光经长距离传输，弥散极少，有利于聚焦。激光能够被组织反射、散射或者透射，目的是为了让特定的区域（靶色基）吸收激光。激光与特定区域的相互作用机制被称作选择性光热作用原理。选择性光热作用光热作用是指（激光产生的）温度（热量）对组织有一系列的影响，超过一定温度皮肤会受到伤害致细胞死亡。选择性光热作用简单说就是，目标区域对激光的吸收大于周围组织，反差越大越好，在皮肤科治疗中，皮肤里的靶色基主要是黑色素、血红蛋白和水（为啥有透明的水，因为到一定波长以上水会汽化），它们分别在不同的波长对激光有不同的吸收能力，较高处叫吸收峰，正因为这些不同的吸收峰，方便医生有选择地使用不同波长的激光，既打击了敌人，又不伤害群众。（黑色素吸收峰：600nm下黑色素的吸收能力基本相似，600nm以上逐渐下降。
血红蛋白吸收峰：418nm、542nm和577nm各有一个。
水的吸收峰：980nm有个小吸收峰，1480nm、2940nm、10600nm各有一个较大的吸收峰。）有了以上的基础知识，就不难理解为什么激光可以治疗血管性疾病（血管瘤、鲜红斑痣、静脉曲张），为什么可以治疗色素类疾病（老年斑、雀斑、咖啡斑、太田痣），为什么激光可以去文身（但只有特定颜色的染料文身才可以），为什么激光可以脱毛（因为靶色基是毛囊里的黑色素呀，当然它也是会一定程度的破坏毛囊的）了，这些主要都是选择性光热作用＋合适波长的激光的功劳～至于激光的波长么，当然不是每一个波长都有的，目前常用的波长有532nm、585nm、595nm、694nm、755nm、1064nm、1550nm、2940nm、10600nm等等的激光设备，最好的医用激光设备制造商在以色列。除了激光以外，我们还有多种宽光谱的光，比如强脉冲光（即“光子嫩肤”）波长一般在520nm以上（有不同的滤光片，可以滤掉各种波长以下的光），比如DPL（染料脉冲激光）波长在500nm－600nm之间等等。在此也一并回答一些之前知友私信问我的问题：激光祛痘：强脉冲光的宽光谱对消除炎症有非常显著的作用，因此一些正在进展期的炎性痤疮可以考虑试试这个。那些痘痘消退后留下的痘印，或者我们说色素沉着，也可以用强脉冲光解决。4-5次一个疗程，间隔3周－1个月。至于痘坑、痘疤等凹陷性或增生性疤痕，可以考虑点阵激光（关于点阵激光的讨论：）。常见问题1:激光祛痘后会不会留疤？答：首先，什么情况会留疤？留不留疤要看损伤的深度、个人肤质愈合能力、消毒护理情况。创伤仅在表皮不会留疤，真皮浅层有一定几率留疤，真皮深层或者更深就很可能留疤了，这就像战争开启，小伙伴前赴后继的赶来帮忙，真皮胶原、弹力纤维等在修复过程中，会因为损伤而加速增殖，当小伙伴的情绪过于激动，不但打了胜仗还反占对方几亩地，就会产生瘢痕，即胶原纤维弹力纤维的过度增殖。那么强脉冲光是无创技术，就不存在表皮真皮的创伤修复过程，不会留疤。而CO2点阵激光修复痘坑有一定的刺激瘢痕增生风险，瘢痕体质一定要慎重，什么样算瘢痕体质？－－ 这样的同学，在某些骨性突出部位或者张力较大，有肌肉拉伸动作的部位，瘢痕风险也会相应增大。常见问题2:会不会复发？答：这个嘛，不管是强脉冲光还是激光，都是辅助治疗，改善肤质当然很关键，就像平时健身对预防感冒也很关键一样，但是健身就能不感冒么？当然不能。痘痘的产生和皮脂腺分布密度分泌状况、雄激素水平、个人清洁情况、饮食习惯（忌辛辣、甜、酒）、心理状况（焦虑）、休息睡眠情况甚至胃里的幽门螺旋杆菌都有关系，所以……如果一边做着上述治疗，一边熬夜、上火、吃辣、吃甜食、喝酒、生活作息不规律……痘痘肯定要复发的呀，只是在皮脂腺分泌情况得到控制的前提下，不会像之前一样那么惨不忍睹罢了(￣▽￣)。 但是！！痘坑的改善是持久的～因为胶原会慢慢长出来补平缺损，除非你在原来痘坑的位置又长出来一颗痘并且炎症后感染并且变成囊肿又留下大坑……这种情况微乎其微。常见问题3:副作用？答：强脉冲光副作用较少，少数有局部暂时水肿，色素沉着或色素减退。CO2点阵激光：（1）疼……算不算？（2）瘢痕上面说完了；（3）术后严格防晒，会有一段时间的色素沉着；（4）局部红肿、水泡、紫癜、痤疮样发疹，几率比较小。激光脱毛：目前比较主流的是月光脱毛和冰点脱毛，也有国产设备，这个技术比较成熟，只要没有对后期暂时性红肿的不耐受，放心做就行了，一般也是4-5次，可以达到绝毛（治疗终点：毳毛）。之后会偶尔有顽固不化的单个毛发再冒出来，再在毛发生长位置补打1-2次就差不多了。（）常见问题1:费用？答：按面积算，一般常见脱毛部位：唇毛、腋毛、前臂、小腿、大腿、比基尼区……机器不一样，物价标准不一样，具体价格请到当地医院具体咨询。激光去痣：这个和选择性光热作用或许关系不大，主要利用了激光的准直能力和瞬间产生的能量，剥脱、气化皮肤表面的色素痣，这是我自己的胳膊用激光点完（第3天）的效果，之后它会慢慢愈合的：术后3天↑术后3天↑术后10天↑术后10天↑常见问题1:什么样的痣适合用激光打掉：答：直径不超过5mm，边缘颜色与周围皮肤分界明显的。大一些或与周围皮肤分界不明显的，建议手术切除。常见问题2:为什么说激光可能打不干净，打完可能复发？答：激光点痣以肉眼看不到“黑色”为准，这时可能有残存的黑素细胞，深度也未及真皮，这时不会再向深处打，就是为了防止深度过深，造成瘢痕，因此我们会听到激光点痣可能会点第二次的说法，就是要等残存的黑素细胞代谢到皮肤表皮再打的意思。除了这些比较日常的应用之外，还有可以治疗白癜风的308nm准分子激光，还有消炎促愈合的He-Ne激光，还有UVA、UVB、PUVA等利用紫外线的激光，用于治疗银屑病等等。实际上激光已经广泛应用在临床治疗中，除了皮肤和眼科，在妇科、泌尿、口腔、肿外也有非常成熟的应用。欢迎大家提问，我再补充～－－－－－－－－－ Update－－－－－－－－－其实我在上面原有答案的基础上做了一些问题补充。补上关于改善敏感肌肤的问题。我们所说的敏感肌肤是对外界刺激抵御能力稍弱的皮肤，容易面部潮红、毛细血管扩张，也是平时说的”涨红了脸“。敏感肌肤本身皮肤较薄，真皮胶原少，皮肤屏障功能较差，毛细血管较多。有知友问我激光会不会造成皮肤敏感，如果你仔细看过激光治疗皮肤疾病的基本知识，就会发现激光可以治疗血管性疾病，它可以通过”封锁“血红蛋白，从而封闭毛细血管，加之激光有刺激胶原再生的作用，换句话说，会使皮肤变厚，不但不会造成皮肤敏感，反而会改善敏感情况，减轻面部潮红症状。关于胎记它的名字很适合小朋友啦，叫”咖啡牛奶斑“，也叫”咖啡斑“。是基因控制的，摊手……强脉冲光、Q开关1064nm、红宝石694nm都可以有很高的清除率，皮肤外观甚至完全和正常一样，但是1年复发率也高达30-50%。因此术后要严格防晒，减少紫外线刺激DNA的机会。关于雀斑雀斑是显性遗传啦，皮肤白的人雀斑比较多，和咖啡斑一样，激光可以有很好的效果，但也要严格防晒才能延缓复发。下次更新预告：激光除皱、美白、治疗黑眼圈谢谢大家支持，提问和私信不能一一回复，见谅！
刚好这学期选了一个叫Biomedical Optics的课，马上就要期末考试了。借回答这个问题来梳理一下自己在Laser方面的知识。这里提到的激光都是由laser diode(激光二极管)产生的，图片来自课件。如果有什么不对的地方请各位指正！原理如
答案里提到的，光的产生是由于电子从Conduction Band到Valance Band的跃迁。而这样的跃迁就叫Spontaneous radiation/emission（自发发射）。而这样的跃迁就叫Spontaneous radiation/emission（自发发射）。spontaneous radiation（自发发射）释放的光子有2个特点：1. Spectral width(光谱宽度)非常宽。因为conduction band和valence band之间的energy level（能级）很多，释放的光子能量不一致。2.光子发射方向不确定。发射出的光子可以往任意方向，而且光子们是互相独立的。这样形成的光是incoherent（非相干）的。而LASER，如
所说的，是light amplification by stimulated emission of radiation的首字母缩写。它名字里的stimulated emission（受激发射），正是造成激光不同于普通光的原因之一。与自发发射不同，受激发射中，光子是由一个external photon（外来光子）激发的。 被激发的光子（stimulated photon）的波长和发射方向，和外来光子（external photon）相同。这样，被激发光子和外来光子就叫做synchronized（同步），它们形成的光是coherent（相干）的。只有2个光子，显然是不够形成激光的。现在我们在conduction band和valence band两边加上2块镜子（mirror）。这样，刚刚被外来光子激发出的光子（stimulated photon），经过了右边镜面的反射之后，便成为了新的外来光子（new external photon），和之前那个外来光子（external photon）一起，去激发出2个新的光子（new stimulated photons）。这样，刚刚被外来光子激发出的光子（stimulated photon），经过了右边镜面的反射之后，便成为了新的外来光子（new external photon），和之前那个外来光子（external photon）一起，去激发出2个新的光子（new stimulated photons）。同样，新的被激发光子，也和这2个外来光子的波长和方向相同。再之后，这4个光子又可以作为更新的外来光子，去激发另外4个光子…………如此类推，一直到无限个光子被激发。这样，这2块镜子便提供了一个正反馈（positive feedback）。我们把这2块镜子叫做resonator（谐振器）。这里需要提到的一点是，特定谐振器可以支持的光的波长是特定的。如果谐振器不支持波长的光进入了谐振器内，光波经过镜面反射之后，会有180° phase shift（相位偏移）。如果谐振器不支持波长的光进入了谐振器内，光波经过镜面反射之后，会有180° phase shift（相位偏移）。如果谐振器支持波长的光进入了谐振器内，镜面反射之后，会是相同的相移（phase shift）。现在，我们知道了怎样由一个光子，得到大量光子，从而产生激光。那么怎样得到最初的那一个光子呢？这就要提到population inversion（居量反转）了。在一个二级系统中，一个电子自低能级向高能级跃迁和自高能级向低能级跃迁的概率是一样的。为了达到光放大的作用，在高能级必须有更多的电子，使得受激辐射发生的概率更高。这个状态称为占据逆转。出于这个原因，所以以光子激发的二级系统是无法实现激光的。（）而居量反转的要求便是，conduction band上的电子数目，必须要比valence band上多。以上提到的3点1). stimulated emission2). positive feedback3). population inversion就是半导体产生激光的必须条件。 而在激光产生的过程当中，还有2个主要的光子损耗（loss）的途径。1). 光子有可能被半导体材料吸收。2). resonator的反射并不是100%。因此，只有当输入的外来电流大于损耗，也就是下图中的gain大于loss的时候，半导体才会产生激光。这样产生的激光有4个特点：1). Monochromatic（单色）因为产生的光子的波长都相同。2). Well directed（同向）3). Highly intense and power-efficient（高强度和高功率） 4). Coherent（相干）这四个区别与普通光源的特殊都可以被发挥到实际应用当中。例如Optical coherence tomography(OCT 光学相干断层扫描)从它的名字可以看出是利用coherence这个特性来成像。它可以对光学散射介质如生物组织等进行扫描，获得的三维图像分辨率可以达到微米级。上图中，左边的是光源（source），上面是参考镜面（reference mirror），右边是样本组织（sample），下面是接收器（detector），中间斜向右上的是beamspliter（分光板）。OCT的原理是，当从参考镜面到分光板的光路和样本组织到分光板的距离差(Δpath length)小于光源的相干长度(coherence length)时，就会产生干涉效应。通过调节参考镜面，就可以利用干涉效应得出样本组织的大小；再通过改变测量的方向，就可以得到三维图像。典型的OCT图像是这样的。典型的OCT图像是这样的。因为需要利用到光的反射和散射，所以OCT更广泛的应用在骨科和牙科等高散射介质扫描领域。脉冲激光在生活当中，我们说的激光通常是pulsed laser（脉冲激光）。它是在极短时间内生成一个能量极高的光束，来供我们使用。而从continues wave（连续光波）上生成脉冲，一般有2种方法。1. External modulator（外调制器）在谐振器（下图黑色方框）之外增加一个调制器，限制连续波（CW power）的发射，从而形成了脉冲。这个方法的缺点是1）效率不高。在调制器关闭时，cw power实际上是被浪费掉的。2）能产生的脉冲最大功率也不能超过输入电流的功率。这种方法常用的是gain switching（gain开关）。2. internal modulator（内调制器）在谐振器（下图黑色方框）之内增加一个调制器，把能量储存在谐振器里，在需要的时候再释放出来，从而产生了超过输入电流功率的脉冲。这种方法常用到的是Q switching（Q开关） ，也叫loss switching（loss 开关）。从图中可以看到，当开关关闭时，loss大于gain，无法产生激光，能量以population inversion的方式储存在原子系统里。从图中可以看到，当开关关闭时，loss大于gain，无法产生激光，能量以population inversion的方式储存在原子系统里。而当开关打开时，loss小于gain，产生激光脉冲，储存的能量也被释放，激光功率大于输入电流的功率。有一种Q switching的变体叫做cavity dumping。通过直接改变谐振器的通透性（transmittance）来达到调制器操纵CW power的目的。激光二极管结构激光二极管(laser diode)的基本结构如上图所示。Light（光）是从两层mirror之间的active region（活动区域）之中释放出来的。不同种类的二极管的active region形状不尽相同。一般我们常接触到的有1. gain-guided这种二极管的结构特点是active region非常狭窄，以限制电流（以及电子）在此范围内活动。这种二极管的结构特点是active region非常狭窄，以限制电流（以及电子）在此范围内活动。2. index-guided这种二极管的结构是active layer以环的形式围绕在低折射率材料的周围。这种二极管的结构是active layer以环的形式围绕在低折射率材料的周围。医疗应用1. Gas laser（气体激光器） - 二氧化碳激光器二氧化碳激光器是世界上最早的气态激光器，直到现在仍然是最适合应用在外科手术的激光器之一。二氧化碳激光器支持的波长是10.6um。这是在红外范围内的波长，人眼不可见。在二氧化碳激光器中，作为激光介质（lasing medium）的是二氧化碳（CO2）10-20%，氮气（N2）10-20%，和氦气（He）的混合气体。气体通常会被封存在气管中或者储存在气瓶里。光子会被通过气体的electric discharge（放电）激发，再经过气体导管两端的镜面强化。发射出的激光的能量会被身体组织吸收，因而能利用高温来切割组织。二氧化碳激光器的优点有1). 10um左右的波长的光能被组织高度吸收，被认为是最适合进行组织切除的波长。2). 激光器的体积和造价适宜。3). 电能利用效率非常高，达到了20%。发射100w的光只需要提供1000w的电能。2. solid-state laser（固态激光器） - Nd:YAG laser (钇铝石榴石晶体激光)钇铝石榴石晶体是一种人造晶体，在此作为激光介质。Nd:YAG激光支持的波长是1.064um，在近红外区域，肉眼不可见。医疗上通常被用在治疗肿瘤等需要深层穿透到组织当中去的情况上。Nd:YAG激光的效率只有1%左右。与气态激光器相比的优势是不需要常常更换气体瓶。
要回答题主的问题，首先得弄清楚：什么是激光；激光和普通的光相比有什么不同。答主这学期正在学激光原理，如果答案有问题烦请大神指出并更正哈！（作业还木有做，居然还来这里答题！真实没救了！～）--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------激光为什么比普通的光神奇好多，引用黄德修老先生的描述（大意）是这样的：从前的光源发出的光都是散兵游勇，完全没有战斗力；而激光器发出的光，是进退有序、统一行动、有组织有纪律的光子部队，自然在战斗力方面比前者要强太多太多～------------------------------------------------------------开始扯淡-----------------------------------------------------------------关于激光的一切，还要从一个的故事讲起。
从前有一群男diao丝，他们手上没钱（身处低能级），每天无所事事。某一天这其中的人（不妨给他取个名字叫“原子0”）突然觉得自己不能一辈子都做一个懒惰的平庸无为的原子，决定发奋图强，努力提升自己的姿势水平。
经过了很多年的努力、付出了很多汗水之后，他爸给了他100万（不妨把这100万元叫做“一份能量子”）作为启动资金，他终于出任CEO、当上总经理、走上了人生的巅峰（来到高能级）!
开始时，“原子0”感觉很好，可时间长了，他渐渐感觉很孤独——毕竟这世上像他这样处于人生巅峰的人少之又少。他常常对着落日怀想当初那帮无所事事的朋友，怀念年少时夕阳下的奔跑。渐渐的，他累了，他下定决心，想找回曾经的朋友，为了这么做，他得把手上的100万花出去。
现在摆在他面前的有两条路：1.把这钱扔在马路上（可以理解为“自发辐射”）；2.看见旁边有人给国家捐了100万，于是决定自己也把自己的100万元也捐给国家（可以理解为“受激辐射”）。不管他选择哪一种方式散财，都会便会从前的低能级的自己。
好，我们现在不再关心“原子0”的个人生活了，我们从由许多人组成的国家（由许多原子组成的东西不妨叫做物质）。国家现在正好有一个军事计划：具体而言是这样的，用每一个100万买一个茶叶蛋（“光子”）（钱必须是100万的整数哦，你见过买半个茶叶蛋的么），然后利用武器将茶叶蛋连续不间断的打在月球上，从而能够通过连续高压引起月球爆炸。（这件事是不能通过第一种方式“自发辐射”做到的，虽然100万元钱扔在地上老百姓捡起来也会去买茶叶蛋，然后扔向月球，但你怎么做到所有人统一同时扔出去呢？）
这个叫做“物质”的国家通过有关部门筛选来自国内的捐款，保证每一项捐款都是100万的整数倍（不妨把有关部门叫做“谐振腔”）。通过不懈的努力，国家终于集齐了2048颗茶叶蛋，并利用“超连续高压茶叶蛋发射器”，把一束茶叶蛋（一束相干性很好的光子，这就是激光啦～）打向了月球！～（唉妈呀，表达能力有限！～）只是关于激光产生的原理，还是直接上图和视频吧～第一次这么认真的回答问题，我还是先睡了吧，明天有时间再来改一下咯！～
这也还是激光强度上的应用，更精妙的在相位上的应用。············································································································前几天随便一答，现在上来补坑，由于本科阶段比较业余，大神求指导。
首先感谢 给大家科普了关于激光产生的原理，我主要来粗略讲一下激光的应用。激光应用主要分为光强，相位角度上的应用。光强篇
激光之所以能够得到应用是应为其光强极高。高到什么程度呢，举个栗子吧，一般功率的Ar离子激光光强为太阳表面光强的倍！且激光这种局域在极小尺度的光强分布不仅光强大，且发散角小，所以激光可以做各种皮肤手术，激光切割，激光准直测距等等工作。
那你说如果激光的光强还是不够高怎么办，那么这里主要有两种手段，要么增强泵浦功率（相当于输入功率）以增大输出光强。要么就是把时间上平均分布的光强集中到某个时间内宣泄出来（总是感觉宣泄怪怪的··），这就是脉冲激光器，把累积的光在某个极短的时间内释放出来，可以获得更高的光强。现在目前来说脉冲宽度最短可以做到亚飞秒级别（s)那么可以做到的光强就是提高可15个数量级！这种激光不仅可以作为激光武器，激光轰击原子等领域，还衍生出了FLIM等对于快过程的探测。这个探测目前可以到达飞秒级别。相位篇下次再补，要写作业····
我是专门做激光学术的，来答一下吧。题主觉得激光比较高端，可能是因为。。激光本身就比较高端。激光是一项新技术。20世纪初激光理论被提出，而1960年才搭建出激光器的雏形。任何新技术在使用之初被大家接受时候大家都会有“不明觉厉”的感觉的，因为这对大家是一个“新”的事物和概念。法拉第发明电动机的时候，以为贵妇人问电动机有什么用，法拉第回答说“刚出生的婴儿又有什么用呢？”，而现在电动机大家天天见也见怪不怪了，没有贵妇人式的问题了。如果题主想听学术概念，我从学术的角度上稍微讲一下。激光相对于传统光学的独特性在于其特有的非线性效应。简单的表述就是，光与物质相互作用的时候（比如反射折射这种最基本的啦）的日常现象我们都很熟悉，但其实有很多效应（比如波长改变等等）因为数量级太小难以观测到。而激光由于其强度很高，这种微小效应会被很大程度上放大，那么在我们看来就是一种全新的效应，可以得到全新理念的工具或者研究方法（我的工作就是用激光研究各种物质）。所以激光和很多诞生不久的学术概念如基因工程啦一样，由于人类对其使用时间不长，还有很多潜力没有挖掘出来，所以在不断探索的科研过程中会有很多新的概念与成果，就是这些正在一点点改变我们生活的新技术让我们产生了不明觉厉的感觉。总有一天，这些现在的新技术会变成未来科学家使用的经典技术或者说传统技术，那时候也是相关产品大量应用在我们生活中，可能你做菜都用激光测试食物熟没熟，那时候就会习惯激光，也不会觉得激光是个高大上的东西了，就像电动机一样。
谢邀外行乱入回答一下。先进发达的现代医学外科对我们的帮助特别明显，外科用刀子比较多。如果有一种刀子，可大可小，锋利程度可调，自带加热，无反作用力，基本不阻挡视线，医生喜欢不喜欢？激光可以做到。
激光制冷！！！看了一圈没看到我心中的这个激光神奇之处，我表示当时听说的时候顿时觉得什么激光脱毛，激光手术都太弱了！先占坑，等我写完论文，顺利毕业了，我来给大家通俗地介绍激光制冷！---------------毕业无忧，安心答题：激光制冷分为两个领域：冷却物体（降温），冷却原子（减速至近乎静止）这里只介绍冷却物体这个，冷却原子的这个太专了，估计感兴趣的不多。这里是以前做的一个PPT：要讲清楚激光制冷，先要说说什么是热和冷：温度表征的是构成物体中粒子运动的剧烈程度。拿空气举例子，为什么压缩空气会升温呢，可以理解为一大堆空气分子被压缩了以后活蹦乱跳的撞来撞去。表征出来就是温度升高。接下来要介绍一下构成物体的基本粒子（原子）和光的关系：原子可以吸收光，也可以放出光。原子是由中心的原子核和外层的有固定轨道（形象的说法，其实是电子云）的电子构成。外层的轨道有很多条，当电子从外层轨道（能量高）跑到内层轨道（能量低）时，中间相差的能量会以一个光子的形式飞出来。内层轨道的电子也可以吸收一个光子跑到外层轨道上。当一个外能轨道上的电子很多的时候，电子会大批量掉到内层，它会不停地放出光子（激光器的原理）。再深入一点：原子中电子的轨道（能级）其实是有宽度的也就是说，在同一层轨道，还有能量低的电子和能量高的电子，不过它们之间的差别很小。对于特别大的原子，它们外层的电子轨道的宽度比较宽（这个说法您就听一听，别忘外说哈），同一层轨道的电子能量差别会稍大一些。那么，上重点：如果你不停地用能量比较低的激光（刚刚好能把处在内层轨道的电子给打到外层）照射物体，那么物体会不断地放射出正常能量水准的激光，这么一来一去就有一个能量差。也就是出去的光的能量比进来的光的能量多，能量是守恒的，所以物体会慢慢降温。（如果要问我这个差值怎么产生的，呃，推荐了解一下声子模式和光子模式的耦合）。这种效应称为反斯托克斯荧光效应。不过真的要实验，还是有点难度的，通用的手段是在透明材料里掺杂特定的原子或粒子。2007 年, MIT 研究员使用激光制冷技术将一个硬币大小的物体冷却到了0.8K，近乎绝对零度。参见：
看了题目就进来了，因为自己本科和研究生恰恰都在激光所打工，但是仔细一看原来题主关注的是激光在医学领域的应用。说实在的，这只是激光应用的方面之一，用到了激光的瞬时大功率特性，而这个特性的来源，某种程度上还是归功于激光的其他特性。激光一般有三大特性，这个教科书上都会讲，具体是啥我也不记得了。但其实在第一台激光器出现了几十年后的今天，激光的特性远远不只这些，下面分开来说。激光区别于普通单色光源的地方就是其魅力所在，大约有以下几点：（1）极短的脉冲宽度或者极好的单色性。这两点一般是不能同时获得的。脉冲激光器一般发出的都是脉冲激光，脉冲前沿和后沿的时间间隔大约在皮秒或者飞秒量级，这种很窄的脉冲和材料或者物理化学过程相互作用，便能够分辨皮秒或飞秒量级的物理化学过程，也就是进行超快动力学研究，它开创了一个新的学科，使得材料的新特性得以被发现，从而极大地影响现在的材料在各行业的应用，很容易带来革新性的应用。这是激光器在科研中的重要应用之一。另外一种具有极好单色性的激光器发出的一般是连续的极光，但是其频率范围非常小，使得该类型激光器具有良好的相干性，远远好于之前的单色光源，可以在科研中或者工程中代替以前的单色光源。至于相干的应用，在光学中就有很多了，和材料有关的领域很多都会用到相干。（2）激光具有极好的准直特性。激光有很小的发散角，在加上较大的光强，会使得激光在远距离传输中能够尽量小地耗散，同时其良好的单色性也使得激光很多时候不会被强烈吸收。远距离传输的特性使得激光可以被用在测距、通信等需要长距离传输的行业。（3）激光具有瞬时的大功率。由于上面两条特性，激光的能量被压缩在很小的范围内，导致其在较小的面积上有较大的能量。这种特性使得激光会激发出普通光源下材料中不会出现或者不明显的现象，如非线性效应的研究以及在光纤通信中应用，可以说没有激光，光纤通信是很难发展起来的。另外激光具有其它光源难以产生的瞬时大功率和光强，使得它在需要瞬时发热或者瞬时破坏的领域，如医学领域，可以获得很多的应用。又或者应用在诱导核聚变上面。激光的特性这些话应该就能说清，至于原理什么的，是一个很大的问题，激光可以说是现代物理学的开端之一，其重要性怎么说都不为过，比如光纤通信，又如激光打印机，光盘光驱等光存储设备，都是激光一些小的和材料相互作用的特性的应用。在科研中，激光更多作为一种强有力的工具来使用。至于产生激光的最关键的因素，是受激发射的产生，木有受激发射，很难会出现激光。在此不得不冒昧反对上面关于激光原理和各种激光器介绍的几个作答，首先激光原理讲的只是原理，主要关注的是如何产生受激辐射，以及调q锁模等几大技术。而红宝石激光器这种东西，在opa和opo广泛采用的今天，使用范围也越来越小，更多的还是用来讲解原理。真正上一台激光器的产生，从设计到完成，是要花费无数心血的，从晶体的生长，到光路的设计，再到脉宽压缩技术的应用（如frog和spider），再到光谱的控制和分析，里面内容繁杂，实在不是一两门课程就能搞定的，况且针对题主的这个问题，扯到原理未免太过跑偏了。另外，题主觉得激光这东西神奇，主要还是在生活中人们不会有多少机会见到，再加上媒体对概念的宣传（如纳米概念的炒作），让人们形成的错觉。其实激光器并不贵，市面上的半导体激光器或者3.15晚会曝光的激光笔或者老师上课用的激光笔都是很常见的，只是大功率或者超快激光器更多还是在实验中用到（实验用的就很贵了），不过对于实验员来说手动搭一台简易激光器还是很熟练的。另外，千万不要用激光笔指眼睛，建议市面上高于一定功率（如10mv）的激光笔一概管制，那种小摊上买激光笔给孩子玩的父母，是对自己孩子和身边的人的安全极度不负责的！手机码字，改天再用电脑修改。
可以逗猫………………
为什么没人提这个——激光全息照相技术！！！（图片来自果壳网的 ，若侵删）你看，三个不同的角度。你以为这是三张照片吗？不，请看下图：这些图像是在同一张照片上的！当你从不同角度看这张照片，就能看到物象的不同角度。原因？简单来说就是：我们通常所见的照相所成的像是二维平面图像，物象间的关系是点点对应的，且只要底片破损就不能重现图像。而且普通照相对外界环境要求不高，一般条件都能满足。全息术则不同，它不仅记录了物光的振幅信息，而且也把在普通照相过程丢失的位相信息记录下来。在感光底板上得到的不是物体的像，而是物光与参考光的干涉条纹，这些条纹的明暗对比度、条纹的形状和疏密反映了物光波的振幅和相位分布。经过显影、定影处理后，变得到了一张全息图。全息图相当于一块复杂的光栅，只有在适当的光波照明下才能重建原来的物光波。全息术得到的是三维立体的实像。物象之间的关系是点面对应的，全息图上每一点都记录了所有的物光信息，无论磨损还是残破，只要得到一小块儿全息图，就能把原来的物体真实再现出来。再详细地解释原理就要摆公式了，所以就不展开了。来说说这项技术另一个神奇的地方——即便照片破损，它的成像仍然是完整的，这是因为：在普通照相的情况下，物体的光波通过透镜或针孔等光学系统成像，将三维信息塌陷为二维图像后，在记录平面上所成的像点与物体上的发光点是一一对应的，如果记录的照片被撕破，破裂部分对应的物体的信息也随之毁弃，再也看不到了。而全息照相所记录的物体信息则完全不同，记录面上的任意点能记录下该点所对应的物体表面上所有的物点的光，因此，全息图即使破损，例如破裂成许多碎片后，每个碎片都仍然保持有整个物体的信息，在参考光的照射下，仍可再现出整个的物体。只不过好像是通过由碎片形成的一个很小的窗口去看物体，也许只在一个角度下看不全，只能看到物体的一部分，但可以通过改变视角，扫描式地观看，仍可看到整个的物体。要向一次就能看到整个物体也行，只需要将眼睛凑近该碎片，就像眼睛凑近一个很小的窗口，就可以看见窗口内的物体一样。除了拿来照相以外，全息技术还被运用于防伪等方面，激光的运用就更广泛了。除了楼上各位答主说的以外，还有激光瞄准，激光武器，激光制导等等等等。嗯，就这样。
题主的问题是：激光为什么这么神奇?那我按照wiki里的“激光”来科普一下，由于学识还很浅薄，如有错误，还请指出。（wiki：）1. 激光的特点
(1) 单色性好。
指的是波长唯一，通俗来讲就是对应一种“颜色”。可见光波长在430~790nm，即我们所熟知的红橙黄绿蓝靛紫七色。在这个范围内的波长我们是可以看得到“颜色”的，在这个波长范围外就需要通过其他手段鉴别了（红外、紫外传感器等）。
生活中最常见的就是激光笔。一束笔直的激光，颜色是单一的（红色、绿色最常见），“射程”较远，用来教学、演示十分好用。
但遗憾的是，就算是激光，仍然达不到“波长唯一”，上述是理想情况，实际情况是有一定的线宽的谱线，如图：
就算如此，单色性比一般的光源要好很多了。
(2) 发散度极小
简单来说就是一束直径1mm的激光照射在1km远处直径变成了5m大的光斑（举个例子，不太正确），这个发散角约为
当然，由于大气中各种散射的原因，发散会比较严重，但在短程使用还是不错的。
(3) 亮度（功率）可以达到很高
由于一般激光笔功率都是十分小的（mW以下），你拿它对着皮肤照个十几分钟都没感觉，但是对于脉冲激光器，可以达到kW甚至更高，有兴趣的可搜索“美国国家点火装置”。2. 激光的特点解析
激光的广泛使用就是由于激光具备以上三个特点，核心词为“相干性”（
）。其实激光起源还是比较早的，1960年由美国休斯公司实验室的西奥多.哈罗德.梅曼制造出了第一台红宝石固态激光器。激光的英文LASER就解释了它的原理：受激辐射光放大。具体的实现过程不讲。
为什么说核心词是相干性呢？相干性的条件是：“同频、同（方）向、有恒定相位差”（这个说法不太好）。在早期的光学实验中，所使用的光源并没有激光那样相干性那么好，激光的出现使得实验的广度大大拓宽，而在很多光学设备中，光源（激光）永远是摆在第一位的，即没有光，如何做实验，如何观察现象？应用是从实验中延伸出来的，根据场合的不同，运用方法可以多种多样。
简要说明一下，为什么说波长单一和发散度小是衡量相干性的指标？波长单一描述了单一频率、在时间和空间上无限延续的波，即空间周期性（空间相干性）和时间周期性（时间相干性）。如下图
该波列有一定的长度2L。设当两束同频，长度2L的波列在某点相遇时发生了干涉，但是，随着时间过去了，两个波继续沿各自的方向走，该点还存在干涉吗？答案自然是否定的。这就是空间相干性和时间相干性。而理想的单色波作为波列无限长，那这两束光在该点干涉时还有前后时间的差别吗？
空间相干性还可以用另外一幅图来理解：
光源位于b点，在β角内的S1和S2点是可以相干的，而在S1’和S2’是不发生相干的，该角称为干涉孔径角。
而发散角θ（跟上面的角还不是一回事）是由菲涅耳-基尔霍夫衍射公式经过简化计算激光得到的光场分布，如下图
这跟我们的常识“光沿直线传播”就不太一样了，如果说发散角大，相应振幅（强度）就会随距离下降的更厉害，如果说用于光电检测系统来采集信号，那么这是十分有害的，当然对于激光手术和激光切割来说也是致命的。3. 激光的应用
激光的应用实在太多了，以我的例子的话有时间我会补充一下激光在IC制造方面的应用，可以说是用的十分多的。（图片版权说明：以上图片均来自网络和图书）---------------------
大家怎么都往激光的原理上面讲额…………其实觉得高端是因为见的少…………自然界中基本不可能产生激光的，而这些应用大多是利用激光的热效应，单色性方向性之类的，只能说正好有这方面的特性需求而激光正好满足这些条件而已…………不过量子世界是蛮奇葩的
激光可以激发核聚变实验、激光通信、激光测距、激光武器、激光定位、激光扫描、激光打印机等等，很多的了，可以去百度百科、维基百科去看一看
要说反对楼上一些答案显得很没底气，大学学的特别渣，练数据都没有，只隐约记得老师提过脉冲激光牛逼之处。首先激光高强度高方向性高相干性，所以力气大。加上横模纵模调Q等手段可以让光更加集中******以下数据内容应该存在偏差，我仅记得飞秒和毫焦这两个量级******例：一梭激光能量大概在几毫焦到零点几毫焦这个量级激光射出去的时间在飞秒量级它对挨激光的一个微小局部可以产生很惊人的瞬间功率。0.1*e-3焦除以5*e-15秒=2*e11瓦我估摸着还得来个面积除一下******以上数据内容应该存在偏差，我仅记得飞秒和毫焦这两个量级******我逼格不够直用百度，顺手百度了一下飞秒：我觉着时间要是长那么一丢丢，整个眼球该糊了
看到这个问题忍不住手痒。
Laser，是英文受激辐射的光放大的缩写，原先中文译名镭射，是音译，后来国内物理界大佬开会，改成了激光，这就是为什么除了大陆，其他使用中文的地方仍然叫镭射。
激光的神奇前面的答案都说了，包括单色性，准直性，可以达到高功率等等。其实这些有点可以用广义上的相干性来概括，不过相干性不太好理解。
下面说说可以利用激光的神奇性干什么吧...
1激光通信，我们所用的光纤主干网络需要激光器。假如激光器件和光纤成本降低，家家户户都有激光器，实现光纤到户，那速度将是质的飞跃。
2激光武器，美帝国2008年以来做了不少激光武器实验。采用大约3-5万瓦激光器将超音速飞机在几秒没化为灰烬。具体可以谷歌”美 激光 武器 飞机”
3工业电子应用，大家的某水果牌手机，平板，笔记本上的logo是用激光打标，其他方面也有广泛应用。
去年还公布了激光键盘专利。
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43D打印，快去成型，利用激光可以快速打印多种材料。
其实很多东西都很神奇，只是你接触的太多，反而变得不神奇了。
每次人能控制某种能量的时候，就会产生生产力的极大提高。当人们掌控了蒸汽的热能，人们进如了蒸汽机时代。当人们掌控了电能， 有了电源和电线， 人们有了电灯。当人们掌握了核能，便有了原子弹和和核能。而如今，激光使人们掌握了光源，光纤使人们掌握了光的传播， 人们距离掌握光这种能量越来越近了。激光神奇之处：相干性：从光的电动力学性质来看， 相干性使得锁模技术得以实现， 锁模产生的超短脉冲激光使瞬功率超过原子弹，可以轻易电离空气， 时间分辨率达到阿秒级别（超快激光成像快门的曝光时间为阿秒级别(s), 可以对甚至电子 运动成像， 其应用包括激光加工，激光治疗近视，激光点火（美帝的NIH和中国的绵阳国家聚变中心）， 激光超快成像等等。激光的相干性的逆应用可以实现宽频激光可以实现分辨率微米级别的3D层析（OCT）。激光可以做成各种干涉仪，可以实现精度为nm级别的无接触测量。准直性：准直性能保证能量的定向传输，这种几何性质加上相干性，可以制造成激光武器，激光武器是以光速(300,000,000 m/s) 传播的最快的武器。 激光可以被聚焦， 利用焦点处性质用激光进行无接触拖拽细胞，称为光镊。激光可以将一束光的能量定向打到月亮上面。高能性：高能激光可以无接触切割甚至5 mm厚的钢板，而对激光器本身损耗很小。
下辈子再选学科的话我一定好好选修物理，楼上各位讲的都好专业看起来好厉害，真真正正的不明觉厉。虽然不懂激光，但我确是激光的受益者，激光治疗了近视，激光祛了痣，点进这个问题来看是因为我正打算去激光祛痘印嫩肤。
这要看你哪方面的用途，现在的激光技术在不同领域的应用不同，凸显的魅力也不同，像在现在的加工领域，就由于激光具有加工速度快、光束质量好、精密度高等特点，解决了众多工业领域的加工难题，同时也为现在加工提供了更多可能。
内容是激光医学上的应用。目前激光的应用面太广:医学生物，切割加工，印刷印染，机器视觉，通信，激光武器，集成电路，测量等等！
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