本期嘉賓：

曹治赫，中國(guó)科學(xué)院沈陽(yáng)自動(dòng)化所 助理研究員

研究方向：液導(dǎo)激光復(fù)合加工技術(shù)

動(dòng)動(dòng)：曹老師您好，聽(tīng)說(shuō)您是從事激光技術(shù)研究的，我在今年高考物理試卷中發(fā)現(xiàn)了一道關(guān)于液導(dǎo)激光技術(shù)的題目，不知道該怎么做，能不能幫我破解下。

2025年黑吉遼蒙物理卷高考題（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）

曹治赫：動(dòng)動(dòng)，別急，我這就帶你來(lái)解題。從這道物理題考的是光的全反射現(xiàn)象——這正是液導(dǎo)激光技術(shù)的核心原理。

首先，頻率是光波的一個(gè)基本屬性，與傳播介質(zhì)無(wú)關(guān)，所以可以排除AB干擾項(xiàng)。其次，光線從光密介質(zhì)射向光疏介質(zhì)時(shí)，折射角大于入射角，當(dāng)折射角等于90°時(shí)的入射角就是全反射臨界角，計(jì)算公式為：

其中，n1是光密介質(zhì)的折射率。液體乙的折射率更小，所以乙的全反射臨界角更大。

動(dòng)動(dòng)：哇，明白了！那請(qǐng)您再詳細(xì)說(shuō)說(shuō)，這“液導(dǎo)激光”到底是怎么用“水流”引導(dǎo)“激光”的呀？聽(tīng)著像科幻片！

曹治赫：液導(dǎo)激光技術(shù)是利用液體射流來(lái)引導(dǎo)激光傳播的激光加工技術(shù)。

首先，我們把一束超穩(wěn)定的細(xì)水柱（像超細(xì)的“水箭”）射出來(lái)。然后，把激光精準(zhǔn)地、同軸地“打”進(jìn)這根水流中心。激光順著水流往前“跑”，“跑”到液體與氣體的界面上時(shí)，由于水比空氣折射率高，根據(jù)全反射原理，只要激光射向水柱壁的角度夠“陡”（大于那個(gè)臨界角），它就不會(huì)“跑”出去，反而會(huì)像在滑梯上一樣，被“反彈”（全反射）回水流里面。就這樣，激光在液體射流內(nèi)部不斷“反彈”，并一直沿著射流傳播，當(dāng)這根載著激光的“水流光纖”沖到工件表面時(shí)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的加工了。

動(dòng)動(dòng):太酷了，液體射流除了可以引導(dǎo)激光之外還有別的作用嗎？

曹治赫:當(dāng)然了！液體射流的作用可不止這一個(gè)，它簡(jiǎn)直是“多功能小助手”。一方面，它是“超級(jí)消防員”，有冷卻和沖刷作用。激光加工一般都會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，使得材料的性能發(fā)生變化，液導(dǎo)激光技術(shù)的液體射流可以及時(shí)地給材料降溫，避免材料受到熱損傷。另一方面，它是“清潔小能手”，可以沖刷加工區(qū)域，把加工的產(chǎn)物及時(shí)搬運(yùn)走，提高加工效率和加工質(zhì)量。

動(dòng)動(dòng):曹老師，這液導(dǎo)激光技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中都有哪些實(shí)際應(yīng)用呢？

曹治赫：它的應(yīng)用可太廣了，換個(gè)“液體配方”，就能解鎖新技能！就像“魔法藥水”：純水配方：水導(dǎo)激光技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣膜孔的加工；電解液配方：激光電解加工技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)飛機(jī)上低剛度壁板的加工；生理鹽水配方：等滲液導(dǎo)激光技術(shù)，可以在骨科手術(shù)中制備骨釘孔。

動(dòng)動(dòng):液導(dǎo)激光技術(shù)真是又酷又實(shí)用！

曹治赫：隨著激光精密加工技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求的不斷擴(kuò)大，液導(dǎo)加工技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注。未來(lái)，也將在更多領(lǐng)域發(fā)揮作用，這也是激勵(lì)我們不斷攻克技術(shù)難題的動(dòng)力！

動(dòng)動(dòng)：謝謝曹老師！我繼續(xù)做題去了，下次再向您請(qǐng)教！