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氦氖激光管（及其高压电源）
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氦氖激光器是一种产生红光的气体激光器，它的出现使得激光开始进入日常生活。早期的激光打印机、条形码扫描器等用的都是这种比较笨重的激光器。现在网上还能买到很多二手的氦氖激光管，多数是从当年的一些旧设备上拆卸下来的。有100元闲钱的读者朋友，不妨买来一个，作为收藏也是很有意思的，更重要的是，它能够清楚地展示激光器的内部结构。
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我很幸运地从一堆废旧仪器中捡到了一支1977年生产的氦氖激光管（见图2.7）以及它的电源。
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图2.7 氦氖激光管
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氦氖激光器其实是我们常见的霓虹灯的本家亲戚，霓虹灯就是从英文“Neon（氖气）”音译而来的。当我们把低压氖气充入一根真空管内，在管子的两端加以高电压使得大量氖原子被激发到高能级状态，然后主要通过前面提到的“自发辐射”向四面八方发出艳丽的红光。而氦氖激光器可以看作是在一个霓虹灯的两端加了两面反射镜（见图2.8），这样自发辐射产生的光子可以在灯管里来回反射，通过不断产生“受激辐射” 诱发大量的、一模一样的光子，并且它们都沿着灯管的方向传播，这样就形成了激光。
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图2.8 左边是几乎完全反射镜；右边是略微透光反射镜
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如果有读者决定买一根这样的激光管，最好再买一个激光电源，在淘宝上它的价格和激光管差不多。这个电源要能产生7 000～9 000V的直流电压（高压危险，请经专业人士指导后使用）才能使气体放电从而发光。
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我小心翼翼地把电源输出端接到激光管的两头，然后把电源打开（电源接通时千万不能用手触碰电极），一个非常明亮的的红色激光灯管呈现在我眼前（见图2.9）。如果仔细观察，可以发现中心玻璃管里有一道细长的光路。可想而知，这条光路上的原子就是在不断地被加在两端的7 000V电压激发到高能级，然后又不断地被已经存在于激光器里的光子诱发产生受激辐射而形成激光。
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图2.9 点亮氦氖激光管
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在略微透光的反射镜一侧，我们可以看到一个很强的激光亮斑，而在几乎不透光的反射镜那一侧，我们只能看到一个比较暗淡的激光亮斑（见图2.10）。从图2.9和图2.10中，读者也可以注意到一个有趣的现象，那就是我们能看见激光管内发出耀眼的光，而看不到激光从管内射出以后在空气中的轨迹，直到它被其他物体反射了，我们才能看到一个明亮的激光光斑，这正是图2.6的生动体现。在激光管内，那些不沿着水平方向传播的光子经过少数几次放大后就离开了激光工作物质，向侧面发射出来成为我们能看到的耀眼的光。而真正的激光则因为只沿着水平方向传播，其中的光子不会进入一旁观察者的眼中，从而我们感觉不到它在空气中的存在，尽管它的亮度非常高。直到它被一个粗糙的表面向四面八方反射时，我们才能看到它。
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图2.10 激光从两面反射镜中射出
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在这里，我要提醒读者有关激光安全性的问题。千万不要让一束激光直接射入眼中。即使是一台5mW的激光器（比如我们很多激光笔都是产生5mW的激光，我使用的这一台氦氖激光器为4mW），直射入眼睛中达一定时间后，也可能导致永久失明。而其他更大功率的激光器，有的只要射入眼中0.1s或更短即可致盲。有关激光安全的具体信息，请读者上网查询了解。
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读者可能会觉得氦氖激光器的价格有点贵，而且要与7 000V的电源打交道也不是省心的事。不用担心，接下来我们来看另外一种物美价廉的激光器—红色激光笔。
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第2个实验 解剖红色激光笔
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