光束为什么能将小球托起在空中？

根据流体力学的伯努利原理，水柱或气流可以把一个小球托起在空中而不被冲走。可是你知道吗，用一束强激光也能把一个小玻璃球托起在空中而不掉下来，这是什么原因呢？

前面我们已经讲过，光具有压力，压力的大小可由压强公式

1p = u

3

计算，u 是光的能流密度，即单位时间，流过单位面积上的光的能量。对于普通光源而言，光产生的光压是非常小的，如一只 100 瓦的白炽灯，把

它 1 秒内所发射的能量全部投射到一平方厘米的一个小块面积上，则这块

小面积上受到光辐照压力只有 0.03 达因，比一只蚂蚁拖东西的力（约 1 达因，1 牛顿=105 达因）还要小得多，所以我们通常感觉不到光压的存在。

激光与普通光源不同，它是一系列光脉冲组成，普通光源发出的光是向四面八方传播的，并且具有各种频率和各种振动方向。但是激光却把光的能量在时间和空间上集中起来，使得在一个很短的时间内照射到一点上的能量很高，因而激光输出的能流密度（单位时间通过单位面积上的能量） 很大，目前大功率的激光器在每平方厘米面积上输出功率可以达到 1014 瓦的水平，根据上面公式可知，这样大功率的激光束产生的光压是很大的， 可以达到 1015 帕或约 1010 个大气压的压力，这样高的压力对激光诱发核聚变是很有用处的，它可以把发生核聚变的物质压缩 20 倍，使密度高达每立方厘米几十公斤！为进一步的热核反应创造条件。

对于一台常见的红宝石激光器，它的输出功率达到十万千瓦，如果将它聚焦成 0.1 毫米的光点，则这个光点产生的压强将高达一百万大气压。另外激光束中心密度要比周围大。所以若小玻璃球处于光束中心时，若它向边缘偏离，光束还迫使小球向光束中心移动。因此较强的激光束不仅能把小玻璃球托在空中，而且使之稳定在光束中央。