球盟会(中国)

本期嘉宾：

曹治赫，中国科研实验室球盟会(中国) 助理研究员

研究方向：液导激光复合加工技术

动动：曹老师您好，听说您是从事激光技术研究的，我在今年高考物理试卷中发现了一道关于液导激光技术的题目，不知道该怎么做，能不能帮我破解下。

2025年黑吉辽蒙物理卷高考题（图片来源网络）

曹治赫：动动，别急，我这就带你来解题。从这道物理题考的是光的全反射现象——这正是液导激光技术的核心原理。

第一时间，频率是光波的一个基本属性，与传播介质无关，所以可以排除AB干扰项。其次，光线从光密介质射向光疏介质时，折射角大于入射角，当折射角等于90°时的入射角就是全反射临界角，计算公式为：

其中，n1是光密介质的折射率。液体乙的折射率更小，所以乙的全反射临界角更大。

动动：哇，明白了！那请您再详细说说，这“液导激光”到底是怎么用“水流”引导“激光”的呀？听着像科幻片！

曹治赫：液导激光技术是利用液体射流来引导激光传播的激光加工技术。

第一时间，我们把一束超稳定的细水柱（像超细的“水箭”）射出来。然后，把激光精准地、同轴地“打”进这根水流中心。激光顺着水流往前“跑”，“跑”到液体与气体的界面上时，由于水比空气折射率高，根据全反射原理，只要激光射向水柱壁的角度够“陡”（大于那个临界角），它就不会“跑”出去，反而会像在滑梯上一样，被“反弹”（全反射）回水流里面。就这样，激光在液体射流内部不断“反弹”，并不断沿着射流传播，当这根载着激光的“水流光纤”冲到工件表面时，就能实现对材料的加工了。

动动:太酷了，液体射流除了可以引导激光之外还有别的作用吗？

曹治赫:当然了！液体射流的作用可不止这一个，它简直是“多功能小助手”。一方面，它是“超级消防员”，有冷却和冲刷作用。激光加工一般都会产生很多的热量，使得材料的性能发生变化，液导激光技术的液体射流可以及时地给材料降温，避免材料受到热损伤。另一方面，它是“清洁小能手”，可以冲刷加工区域，把加工的产物及时搬运走，提高加工效率和加工质量。

动动:曹老师，这液导激光技术在现实中都有哪些实际应用呢？

曹治赫：它的应用可太广了，换个“液体配方”，就能解锁新技能！就像“魔法药水”：纯水配方：水导激光技术，可以实现航空发动机气膜孔的加工；电解液配方：激光电解加工技术，可以实现飞机上低刚度壁板的加工；生理盐水配方：等渗液导激光技术，可以在骨科手术中制备骨钉孔。

动动:液导激光技术真是又酷又实用！

曹治赫：随着激光精密加工技术的不断进步和市场需求的不断扩大，液导加工技术越来越受到关注。未来，也将在更多领域发挥作用，这也是激励我们不断攻克技术难题的动力！

动动：谢谢曹老师！我继续做题去了，下次再向您请教！