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tuoku8破解版

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古典光学认为,电子的振荡幅度很小,因此电子的振荡速度与光速相比始终是非常小的。然而,随着激光强度增加到每平方厘米10^18瓦以上,电子的振荡速度开始接近光速,此时相对论效应从根本上改变了电子对光的响应。首先,速度越高,电子的质量就越大,这使电子振荡的振幅和相位均受到影响。更重要的是,光波的磁场也开始发挥作用。只有当电荷在运动时,磁场才会对电荷产生作用力。在古典光学的范围内,磁力可以忽略不计。但是当电子的振荡速度接近光速时,磁场就会使电子的运动路径弯曲成螺旋形,并使电子在沿光束行进的方向上获得巨大的动量。这一效应在相对论光学中起着核心作用。

癌症的诊断与治疗激光驱动的带电粒子加速器能产生具有高度穿透力的辐射(如X射线或粒子束),这样的辐射也可以用于癌症的诊断与治疗。当然,X射线在医学诊断中充当重要角色已有百余年的历史。传统的X射线管通过在阴极和阳极之间产生的一个电场对电子进行加速,电子在撞上阳极后就急剧减速,释放出大量的X射线。X射线的分辨率受到X射线源大小的限制(此处的X射线源就是阳极,其直径通常为100微米)。传统的X射线机能够探查出的最小肿瘤直径约为1毫米。

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激光的功率与强度在20世纪90年代所取得的这些进展使研究光与物质间相互作用——属于“相对论光学”(relativistic optics)研究的范畴——居于统治地位。发生这类相互作用时光把电子加速到接近光速。在CPA技术问世之前,这类相互作用只有使用非常庞大和昂贵的激光系统才能实现。

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