星域千年 第八十七章：电磁炮和激光炮的原理

    第八十七章：电磁炮和激光炮的原理

    激光其实就是一些物质原子中的粒子受光或电的激发，由低能级的原子跃迁为高能级的原子，当高能级的原子的数目大于低能级原子的数目，并由高能级跃迁回低能级时，就释放出相位、频率、偏振方向、传播方向等完全相同的光，这个光就叫激光！而则正因为它的相位、频率、方向完全相同，所以激光的颜色很纯，方向性好，能量高度集中！

    而按照玻尔物理学家的原子的量子化理论量子化：非连续性。原子的量子化，就是原子的能量只能呈整数倍存在。比如说原子基态能量为1，那它激发后就只能为2，3，4，5绝对不能是11，111，1111，甚至更多。，当外来光子的能量大于或等于原子相应的能级差时，就会把原子从低能态激发到高能态，这个过程就叫做受激吸收跃迁。就是原子吸收了外来光子的能量，自身能量增大。而处在高能态激发态的原子，在没有受到外来光子作用的情况下，就会跃迁到低能态，同时发出光辐射原子释放能量，这个过程称为自发辐射跃迁。也就是物体发光的过程。该过程不等于发光过程，今天我们的许多人造光源，就是用电去激发相应的原子而发光的。像白炽灯、日光灯、高压钠灯。

    除了上述两种过程外，1916年，爱因斯坦又发现了第三种过程受激辐射跃迁，即在外来光子的作用下，处在高能态的原子向低能态跃迁，并同时发射出能量相同的光子。受激辐射跃迁产生的光子具备如下特性：频率、相位、传播方向、偏振方向都与诱导产生这种跃迁的光子相同。

    第二个过程，是普通光的产生过程。而第三个过程，就是激光的产生过程！只是这个过程是粒子受到光激发产生激光的过程。而大多数激光武器，则是粒子受到电激发而产生激光。

    产生激光的装置叫激光器。有固体、液体、气体、半导体等几种类型。红宝石激光器就是固体激光器的一种氟化氢激光器是液体激光器的一种二氧化碳激光器、氩读音：y，第四声。零族元素，是一种稀有气体，且是大气中含量最多的稀有气体。激光器则是气体激光器。

    而成孑想要在飞鹰身上安装激光炮，这是没多大的难度的，因此他也没怎么费心思。因为成孑以前是制造过激光武器的。因此，他现在制做它就很容易了，他只要将相关的数据、型号等稍微做一些调整，便可将地基激光炮变成空基激光炮，也就是机载激光炮。

    这个工作是很简单的，但激光炮的跟踪定位系统的改装就没这么简单了。激光炮是定向能武器，它是利用高度集中的能量去攻击目标物体的。所以，在发动攻击的时候，它就要在目标物体上稍微停留一小会儿，这就要求激光武器具备很好的追踪定位能力了。而地基激光武器，它是不动的。因此，它很容易就能进行跟踪定位。但机载激光武器就不一样了。因为飞机自身也是移动的，跟踪定位系统除了要考虑目标物体的运动外，还要考虑自身的运动。也因此，这就非常具有技术难度了！

    而电磁炮，这还是成孑第一次弄这玩意儿。但他也没有什么好怕的。说笼统一点，电磁炮其实就是用电磁力驱动炮弹出膛。但如果要回归它的原理，它其实是用安培力通电导体在磁场中受到的力驱动通电导体运动，而这个运动的导体，通常就是电磁炮的炮弹！

    在磁场中，只要通电导体与磁感应方向垂直，那它就会受到安培力，并在安培力的作用下运动。安培力公式：fbilb是磁感应强度，i是导体电流，l是导体有效长度。只要适当控制这三个物理量，就可以控制安培力的大从而控制电磁炮炮弹出膛时的速度。

    而且，只要安培力够大且导体能够运动，那导体也就会因为有安培力的做功具备很大的速度，进而具备很大动能。所以，电磁炮也叫动能武器！因为它是凭借自身所具备的动能，以最原始的攻击方式蛮横地去撞对方，并给对方造成直接伤害甚至是毁灭的武器。

    这样以安培力发射出来的炮弹，通常可以突破常规火炮发射的炮弹速度。

    火炮利用的是热力学相关的原理，就是利用化学燃料在炮膛内剧烈燃烧而形成的高温高压，将炮弹堆出炮膛，所以火炮有后坐力，且炮管越长炮弹速度越大，因为长的炮管会给炮弹相对较长的加速时间。而电磁炮则是利用电磁学的相关的原理。即是通电导体在磁场中受到的安培力。

    火炮炮弹的速度，通常在两三千米每秒，但电磁炮炮弹地速度，可以达到十二三千米每秒，直接可以突破宇宙第二速度。

    宇宙第二速度是十一点二千米每秒，也称脱离速度，即卫星、航天器脱离地球引力的速度除第二宇宙速度外，还有第一宇宙速度和第三宇宙速度。第一宇宙速度是七点九千米每秒，也称环绕速度。即航天器在地球表面附近进行圆周运动的速度。所有进入外太空的航天器，其发射速度一定要大于第一宇宙速度！第三宇宙速度是十六点七千米每秒，也称逃逸速度。是航天器挣脱太阳引力束缚，飞出太阳系时的必备最低速度。航天器脱离地球的束缚后，还要受到太阳的束缚，只有脱离太阳束缚，才能飞出太阳系。美国的航天探测器旅行者者一号、二号和先驱者十号脱离太阳系的时候，它们的速度，就超过了第三宇宙速度。