為何雷射光能照的又亮又遠呢？

Question

為何雷射光能照的又亮又遠呢？
有些甚至能照到天空上，
是因為電力大嗎？

Answer 1

由於雷射光發散角度非常小集中
不像燈泡發散角度大就算很亮
距離一遠亮度就明顯減弱
所以即使瓦數很小也不可使眼睛正對雷射光
雷射屬於高功率光源，當頻率高時，較不會衰減可以打到較遠處~~
可以打到天空中

Answer 2

這個問題必須先簡單認識一下雷射

雷射是藉由受激所引發之輻射來進行光放大作用。此種觀念，最早是由愛因斯坦於西元1917年所提出的。直到1954年，才由美國哥倫比亞大學的湯恩斯（Townes）將此觀念實現，藉由NH3氣體分子做成放大裝置。
雷射光與其他的光源相比較，有四個特點：
（1）高亮度（Brightness）：
發光能力是選擇光源的重要參考指標；亮度即為其中之一。亮度的定義為單位面積及單位立體角所輻射出的功率大小。太陽光的亮度約為103瓦／（厘米2立角）之量級，而普通的1mW氦氖雷射之亮度，卻可高達$105瓦／（厘米2立體角）。若是用大功率的脈衝雷射，更可高達1014~ 1017瓦／（厘米2立體角），相差1011倍以上！（故，使用雷射時，不可使眼睛正對雷射光。）所以，雷射是亮度相當高的光源。
（2）高方向性（Directionality）：
意指雷射光有高度的指向性。普通的光源，如常見的燈泡、日光燈管等，其光發散角度都很大，即使光源本身有很高的強度，但向四面八方發散後，很快地就變弱了！可是，對雷射光，一般而言只有 1毫弧度的發散角，看起來就是一條相當平行的光束。而這一特徵，就成為雷射光應用在測距、準直、通訊等各方面的基礎了。
（3）單色性（Monochromatity）：
一般光源，如太陽、白熾燈炮所發射出來的光線，乃是由許多不同頻率者所組成的，從牛頓以三稜鏡將太陽光散開成帶狀的彩色光譜即可得知。但雷射光的頻率組成範圍卻非常狹窄，以致從外觀看起來，雷射光束的顏色都非常地質純。同時，由於具有單色性，也形成了極佳的相干性。
（4）高相干性（Coherence）：
所謂相干性，就是指一束光在時間與空間上關連的程度。相干程度的高低，決定是否能形成干涉。普通光源的相干性是極差的，所以是很難看到干涉現象的，而雷射光卻不然，它有高度的相干性，很容易就能得到干涉結果。也就因此推動了干涉量測的發展，及與干涉相關連的全像攝影術和光資訊處理了！

所以雷射和一般光源不同
不是靠燈泡發光更不是用LED
雷射主要由下列三個步驟形成
1.自發吸收：電子吸收光子從低能量變為到高能量 。
2.自發輻射：電子自發地透過釋放光子從高能量再次變成較低能量 。
3.受激輻射：入射光子與釋放的光子有相同的波長和相，此波長對應於兩個不同能量的能量差。一個光子誘發一個原子發射一個光子，最後就變成兩個相同的光子。

由於雷射光發散角度非常小(看起來幾乎是一直線)
不像燈泡發散角度大就算很亮距離一遠亮度就明顯減弱
所以即使瓦數很小也不可使眼睛正對雷射光
像舞台雷射很多功率都只有幾十瓦(W)甚至是以mW計
就可以打到天空中
以前同事操作時甚至曾發生光束停在布幕或紙張太久
而燃燒起來呢~~

PS.另外雷射顏色也是一門學問
有興趣也可以討論一下這裡就不再贅述