第八十七章：电磁炮和激光炮的原理

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    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1.1，1.11，1.111，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：ya，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：F=BIL；B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小，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。