來源:網絡資源 2024-08-11 11:51:59
閱讀下文,完成下面小題。
神奇的激光雕刻
劉玉柱
①2022北京冬奧會開幕式驚艷了世界:舞臺中央緩緩升起的冰立方由24道激光雕刻出“冰雪五環”高懸于空,在光與影的交織下,格外耀眼。
②其實,“激光雕刻”一詞,在生活中并不少見。那么,到底什么是激光?激光雕刻利用的是什么原理呢?
③“激光”似乎成為當下最時髦的科技名詞之一。事實上,激光本來不叫“激光”,而是“鐳射”,意思是“輻射的受激發射光放大”。1964年按照我國著名科學家錢學森的建議改稱“激光”。對于激光光源,它的發光機制為“受激輻射”。在激光器中,我們先給大量的原子提供能量,讓它們的電子處在激發態,然后用特定頻率的光子去激發這些原子,就可以釋放出大量跟入射光子頻率、相位完全相同的光子。這些“一模一樣”的光子疊加之后,就形成了高能量的激光。
④那么,激光相比于普通光源,又有哪些優點呢?第一,激光擁有良好的方向性。與普通光源“發散”的光線不同,激光更像是一條細細的直線。第二,激光的單色性好。計量工作的標準光源、激光通信等都離不開激光良好的單色性。第三,激光的亮度高。它的能量高度集中,能在極小區域內產生極高的溫度,激光切割、激光雕刻、激光武器、激光誘導擊穿光譜等都是利用了它高亮度的特性。
⑤激光雕刻的方式與普通雕刻大同小異,只是激光雕刻是將激光當作一把“雕刻刀”。在雕刻時,激光會直接照在加工件上,使材料的溫度瞬間增加至極高。這樣的高溫會使得激光照射點處極小范圍內的材料瞬間熔化甚至汽化,這樣便能在加工件上“雕刻”下痕跡。
⑥此外,在大多數的激光雕刻機上還增加了一個“吹氣”裝置,在雕刻過程中,不斷向激光照射點處噴射氣體。噴射的氣體不僅可以帶走雕刻產生的粉塵和廢渣,而且可以起到降溫的作用,從而減輕木制品、皮革制品、布藝制品等材料雕刻時由于高溫產生的表面碳化,讓材料保持原色,實現出色的雕刻效果。
⑦激光憑借亮度高和方向性好的優點,確保了激光“雕刻刀”又快又準。激光雕刻時,優點就是強大的激光能量可以瞬間在樣品表面留下刻痕,因此激光頭的移動可以非常迅速。例如,在工藝品上刻下奧運五環的圖樣,僅僅只需要幾秒。同時,方向性好的優點使得雕刻所用的激光束極其纖細,聚焦后在加工件表面只會留下極小的刻痕,配上高精度的機械引導裝置,任何細微復雜的圖案都能夠被精準雕刻。
⑧值得一提的是,隨著激光雕刻技術的發展,激光內雕也逐漸流行。與常見的激光外雕方式不同,激光內雕是用特殊的機器,將激光束配合多種光學元件,從不同角度射入透明的物體,在內部完成雕刻,形成栩栩如生的立體圖案。常見的水晶雕刻工藝品都是利用了這種技術。
⑨事實上,激光雕刻的應用領域多達上百個,竹木制品、塑料制品、金屬制品、玻璃制品等都可以利用激光進行雕刻。
⑩激光雕刻技術的發展為我們的生活帶來了極大的便利,這把又快又準的“雕刻刀”也為我們勾勒出一個更美的世界。讓我們一起為科學發展和中國“智造”點贊!
(選文有刪改)
⑴“學則須疑”。有同學讀完本文后提出質疑:選文標題是“神奇的激光雕刻”,文章開頭卻從北京冬奧會開幕式談起,有何用意?請你回答。
2⑵第③段劃線句中的加點詞“似乎”能否替換成“已經”,為什么?
“激光”似乎成為當下最時髦的科技名詞之一。
⑶下列對選文的理解和分析,不正確的一項是( )
A.相比于普通光源,激光具有很多的優點:良好的方向性、單色性好、亮度高。
B.第⑧段運用了分類別的說明方法,突出說明了內部雕刻的具體過程和特點。
C.第⑨段運用了列數字、舉例子的說明方法,說明了激光雕刻應用領域廣泛這一事實。
D.“激光雕刻”在生活中并不少見,激光雕刻技術的發展將為我們的生活帶來很大的便利。
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