激光与材料相互作用基础

   激光加工的物理基础是激光与物质的相互作用。是一个极为广泛的概念，既包括复杂的微观量子过程，也包括激光作用与各种介质材料所发生的宏观现象（激光的反射、吸收、折射、衍射、干涉偏振、光电效应、气体击穿等）。

   一、 激光与材料相互作用的物理过程

  1． 能量变化过程

   激光与材料相互作用时，两者的能量转化遵守能量守恒定律

   E 0 =E 反射 +E 吸收 +E 透过

   E 0 — 入射到材料表面的激光能量；

   E 反射 — 被材料反射的能量；

   E 吸收 — 被材料吸收的能量；

   E 透过 —激光透过材料后仍保留的能量。

   上式可转化为：

   1= E 反射 /E 0+ E 吸收 /E 0+ E 透过 /E 0

   即： 1=R+α α+T

   其中：R— 反射系数;α α— 吸收系数;T— 透射系数

   当材料对激光为不透明时E 透过 =0，则 1=R+α α

   激光入射到距离材料表面X处的激光强度为：（布格定律）

   表明：1、随激光入射到材料内部深度的增加，激光的强度将以几何级数减弱；

   2、激光通过厚度为1/α α 的物质后，激光的强度减少1/e，说明材料对激光的吸收能力应归结为吸收系数的大小。