作者：宋飛龍
審核：許秀來
雷射具有亮度高、單色性好、相干性好、方向性強等特點。是科研人員經常用到的科研設備，同時也在我們的生活中扮演著重要的角色，如圖1中的雷射筆。然而，不當的使用會對人體的眼睛和皮膚造成嚴重損害，還有可能引發爆炸、火災等嚴重事故。如何正確使用雷射器，是關係到人身安全的重大事情。
圖1 生活中常用到的雷射筆
雷射在使用過程中最容易對人造成傷害的器官是眼睛，包括角膜、視網膜和晶狀體的損傷，雷射對人眼睛的傷害主要來自於對光的吸收，在可見光及近紅外區域（400 nm——1400 nm），由於屈光介質對該波段雷射的透射率高，屈光介質會將雷射聚焦到視網膜上，外界的光經過瞳孔經晶狀體會聚至視網膜，瞳孔直徑是可變的，有光照時瞳孔直徑為2.5-4 mm，而聚焦在視網膜上的像點的直徑大概在10-20 μm，因此外界的光進入視網膜其光通量密度會提高100000倍以上,而在黑暗環境中，瞳孔直徑在7 -8mm左右，進入的光通量更高，對視網膜的傷害更大。
波長範圍在315 nm——400 nm的雷射主要被晶狀體吸收，造成的損傷包括光化學損傷和光熱損傷，導致的後果包括造成白內障。波長範圍在100 nm——315 nm的雷射和波長在1.4 μm——100 μm的雷射主要對眼睛的角膜造成損傷。其中紅外部分光幾乎全部被角膜吸收，當光的強度足夠高和照射時間足夠長時雷射會對角膜造成熱損傷，紫外的部分會導致角膜炎。
除了眼睛外，雷射使用過程中也容易對皮膚造成傷害，首先是雷射對皮膚的曝射會引起皮膚的灼燒，主要原因是皮膚組織的熱傳導能力差，熱量不能快速的發散，導致局部的溫度過高，進而使得組織蛋白改性。皮膚受到的傷害程度與雷射的波長、照射時間、雷射強度有關。對紫外波段的光（290 nm——320 nm）有可能會引起皮膚癌。
根據雷射的危險程度，雷射又可分為四類。如下表所示
生活中我們常見到的雷射是一類雷射和二類雷射，對一類雷射，其功率在微瓦量級，在不拆開其內部裝置的情況下不會對人的皮膚或眼睛產生傷害，如雷射印表機（如圖2（a）所示）、CD播放器等。第二類雷射在我們生活中較為常見，如雷射筆如圖2（b）所示）、瞄準裝置、距離測量設備等。對於這類雷射，我們應該避免長時間注視雷射光源，也不要將雷射對著其他人的眼睛照射。此外，現在網上售賣的雷射筆其功率有些過高，對功率大於5 mW的雷射設備，我們在使用中要格外注意。此外儘量不要為孩子買帶有雷射的玩具，如果非要買，也應該儘量確保功率在0.4 mV以下。一旦家長發現雷射傷眼的情況應及時去醫院就診。
圖2 （a）雷射印表機（一類雷射器），（b）雷射筆（二類雷射器），（c）半導體雷射器（三類雷射器），（d）雷射切割機（四類雷射器）。
在實驗室中，我們接觸到最多的是三類雷射器，對這類雷射器的操作不當，極其容易傷害到我們的眼睛。在有三類雷射的實驗室，我們應該注意以下事項：
1、不要將雷射對準人的眼睛，或用眼睛直視雷射。
2、未經培訓不允許對雷射器進行操作。
3、雷射器不使用的情況下儘量關閉或者用擋板將雷射擋住。
4、調光路的過程中應將雷射的功率儘可能的減小，此外在調節紅外雷射或者
紫外雷射時應該使用雷射顯示卡，雷射顯示卡如圖3 （b）所示
圖3（a）雷射護目鏡和（b）雷射顯示卡
5、光路的高度在設計時要儘量避免與站著或者坐著時人眼的高度一致，雷射器應該固定牢固，光路中的所有光學元件也應該固定牢固，確保雷射只沿著預定的路徑傳播。
6、調光路的過程中儘量不要戴金屬的首飾，如手錶、耳環、手鐲等，這些物質的反射會使雷射隨機的反射出光路，傷害自己或實驗室的其他人的眼睛。
7、在光學實驗室使用紅外或紫外雷射或者高功率的脈衝雷射時應佩戴護目鏡，如圖3（a）所示，選擇護目鏡時要注意其工作波長範圍及其他一些必要的參數。
對第四類雷射，除了三類雷射的這些要求外，由於其功率太大，雷射光束的輻射足以造成嚴重的皮膚或火災威脅，在雷射光束、人、易燃物表面必須有保護措施。
隨著社會的發展，雷射在我們的生活中扮演著越來越重要的角色，從生活中的雷射筆、印表機，到醫療中的雷射打眼，工業中的雷射加工。因此我們應該多了解一些雷射，避免雷射對我們可能造成的危害。
可上下滑動
圖片來源
圖1https://baike.sogou.com/historylemma?lId=84904
圖2(a)http://www.365azw.com/share/s-287022.html
圖2(b)http://www.itfly.pc-fly.com/article/p-雷射筆工作原理.html
圖2(c)http://www.qianyan.biz/pshow-12594620.html
圖2(d)http://www.jiancai365.cn/cp_651689.htm
圖3(a)http://m.020bom.com/goods/523389797335.html
圖3(b)http://microphotons.cn/?a=cpinfo&id=207
參考文獻
[1]https://baike.baidu.com/item/雷射/130230
[2]https://www.ualberta.ca/https:/cloudfront.ualberta.ca/-/media/ualberta/vice-president-finance/environment-health-saftey/documents/laser-safety-manual-nov-2017.pdf
物理所師生原創投稿
作者：宋飛龍
審稿：許秀來
歡迎所內師生通過「物理所網上辦公平臺」
投稿！方式如下：登錄「辦公平臺」→「辦事大廳」→「綜合處事務」→「科普文章投稿」。
編輯：Kun