叙述过激光的身世以后, 接下去就要谈谈激光的＂性格＂和＂特征＂了．由於激光也是光, 只不过是一种比较特殊的光, 所以我們还要从光說起．人們对光和光学现象的观察和研究有几千年历史了, 在我国春秋战国时的思想家墨子的科学著作《经說》中, 就有关於光现象的描述．光和人类生活有密切的关系, 人們天天都生活在光的世界里．但是直到本世纪初, 人們才对它的本质有了较深入的了解．

　　向平静的湖里扔一块石子, 水面上会产生一圈圈的波纹, 這是最直观的波——水波．拨动一根琴弦, 会在空气中产生听得见的声音, 人們称之为声波．广播电台、电视台的天线发射出我們看不见、听不见的一种波, 它們就是电和磁交替变化的电磁波．光是我們能感觉到的, 然而没有人觉得它是一种波动．现代科学理论证明, 光也是一种电磁波, 具有波的特性；只是可见光的波长极短, 不到１ 微米, 频率极高, 每秒钟振荡１０３～１０１５ 次, 所以人們无法感觉到它的波动．

　　光是原子、分子的运动产生的．改变分子和原子的能量状态, 会产生光振荡．

　　那么, 這种能量状态是怎么改变的呢?

　　本世纪初, 科学家已为我們画出了原子世界的图像．它真像我們的太阳系: 太阳的位置上是原子核, 一颗颗电子像行星一样, 在各自的轨道上绕原子核运转．

　　氢原子是最简单的原子, 它只有一个电子围绕原子核转．电子在靠近原子核的轨道上运转时, 能量较小；在离原子核较远的轨道上运转时, 能量较大．如果把氢原子的一个电子激发到能量大的较远的轨道上, 再把它退激回到原來轨道上, 它便释放出一个光子, 這就是发光．要使氢原子发光, 可以用电离的办法: 把稀薄的氢气注入一只放电管内．通电后, 电子从阴极出发, 在电场中加速, 飞向阳极, 电能转化为电子动能．高速的电子和氢原子碰撞, 把氢原子的电子撞出來．也有的电子只是把能量传给了氢原子的电子, 使它們从能量较小的轨道＂激发＂到能量较大的轨道上去, 能量便得到了提高．原子中的电子能量得到提高后, 原子就处於激发状态, 很不稳定, 好比放在一个圆锥体尖顶上的小球, 随时都会掉下來．当处於激发状态的高能量的原子回到低能量状态时, 就以光的形式把能量释放出來．从目前人类已掌握的知识來看, 光就是這样产生的．

　　原子发光的先决条件是必须受到外界的能量的激发．几乎各种能量都可以成为這种激发条件而转化成光能．

　　激光固然具有光的性质, 但并不等於所有的光全都是激光．譬如太阳光、灯光和烛光等, 這些光产生时原子内部的能量变化是杂乱无章的, 光的颜色也各不相同．這些光射向四面八方, ＂各行其事＂, 一点也不守＂纪律＂．這种＂自发辐射＂的光好比广场上的人群, 各走各的, 互不相关．激光是原子、分子在一定的方式激发之下产生的受激辐射．犹如一队士兵听到命令, 马上列成整齐的队伍, 每个人都按一定的次序、间距和步伐, 有组织地排成一条狭长笔直的人龙开步向前走．在這里指挥员的命令就好比是激发因素, 一个个士兵就是受激发的原子、分子．梅曼实验室中世界第一台激光器射出的深红色光束, 就是发自红宝石中的受激发原子．科学家从這种不寻常的红光中看到了一个崭新的物理奇迹．