這是物體吸收了激光能量之後發生熱膨脹、激波、超聲波、形變等產生的作用力。
(1) 汽流反衝壓當用調Q脈衝激光聚焦於物體表麵上時,在照射的地方吸收了激光能量溫度急劇上升,並迅速從受照處噴發出一股汽流,物體同時受到這股汽流的反衝力。
根據牛頓第二定律,物體得到的衝量等於汽流的動量變化,推算出汽流反衝壓力是(2) 內部汽化壓當激光照射到一些光學透明物質時,比如照射生物體時,在組織內部或眼球、腦室等封閉體係內產生汽化時會出現如同在高壓鍋內發生的情況,發生內部汽化壓力。當入射的激光功率密度足夠大,超過體液蒸發閾值能量密度,此時將在上述係統內存在氣液兩相。氣液兩相共存時的壓強、溫度和密度由係統的臨界常數所決定。對於生物體來說,其體液成份主要是水,它的臨界溫度為385℃,臨界密度是0.4克br厘米.3,臨界壓強是218個大氣壓。采用調Q脈衝激光可以在生物體內瞬間引起蒸發,並使在激光作用的地方加熱到兩相共存臨界點,即產生218個大氣壓的壓強,導致汽泡迅速膨脹,產生定域損傷,或導致眼球內或顱內“爆炸”。
(3) 熱膨脹超聲壓物體吸收了激光能量後發生熱膨脹,體積迅速膨脹擴大,可在邊緣區產生超聲頻率的彈性振動,即發生了在物體內傳播的超聲波。我們知道,超聲波是壓強波,壓強幅值的大小和所產生的溫度梯度成正比。所以隻要在物體某點處的溫度發生迅速上升,形成很大的溫度梯度,相應產生很強的超聲壓P為
(4) 由布裏淵散射產生超聲波壓力布裏淵散射是入射的光束與在物質內存在的彈性聲波相互作用而發生的散射現象。物質內部自然生成的彈性聲波強度很弱,而普通光源產生的光輻射強度也很低,所以發生的布裏淵散射強度也很弱,相應地激發的超聲波強度是非常弱,顯示不出對物體產生作用力。激光不一樣,它的強度可以非常強,在激光的作用下,在物體內激發的布裏淵散射會很強烈,伴隨產生的超聲波也非常強大,在物體內造成了強大的壓力。
(5) 電致伸縮壓激光是電磁波,在空氣介質中,其電場強度和激光功率密度的關係是