《中华学生百科全书》在线阅读-第368部分-3D电子书

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　激光与印刷术
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　说到印刷术，自然就会联想到我国的毕升。早在距今　950　多年前的宋朝，
毕升就发明了活字版印刷术，与火药、指南针、造纸术并列成为中国古代四
大发明。
　　　　毕升先在胶泥片上刻字，一个字就像一方印章，然后用火烧硬，便成了
一个个活动的泥字。你们玩过拼七巧游戏吧？对照蓝图，可以用七巧板拼出
各种平面图案。当时毕升也有这道工序，叫做排版。就是根据书稿检出一个
个相应的活字，将它们字面朝上排在铁板上。铁板是带框的，以便固定活字。
然后对铁板略微加热，使敷在活字表面的蜡层熔化，同时再用平板压平一个
个活字的字面。这样，当蜡层冷凝后，便将一个个活字的底部粘在了铁板上，
形成了一颗硕大的“印章”。这颗大印章的字样便是由许多活字字面组成的。
只要在字面上蘸上墨，就可以在纸上印出书来。
　　　　今天的印刷基本上沿袭了毕升的老办法。当然，在工艺上有了较大的改
进。首先是用铅字代替了泥字。另外，又多了几道工序。就是用铅字组成大
印章后，通常并不直接去印书，而是用大印章先在硬纸上刻出字样，形成纸
型。然后将熔化的铅水浇在纸型上，待冷却后便成了上面带有字样的铅版，
再将铅版粘在印刷机上，蘸上印墨印书。
　　　　显然，从刻活字、排字、做纸型、浇铅板，到最后上机器印刷，工序十
分繁琐。因此，这种费时又费力的印刷业是亟待改进的。于是照相排版应运
而生。
　　　　照相排版实际上是引入了光学摄影原理。用活字排版，必须根据书稿，
依样画葫芦地检出各种大小、字体不同的铅字和符号进行排版。而照相排版
要简便得多，它是通过排字机上的透镜，来改变字样的大小和形状的。至于
用透镜为什么就能改变字样的大小和形状，这实际上就等于我们照“哈哈
镜”。上海著名的游乐场—…“大世界”——的一组镜面凹凸不平的镜子，
就是哈哈镜，人一站到镜子前面就会出现各种被扭曲的滑稽相，于是忍俊不
住，哈哈大笑。

　　　　　用照相排版时，只需将光源通过透镜把需要的文字和符号，在感光相纸
上成象，再经过显影和定影就形成了照相底片。然后，只要像印照片那样印
刷就行。
　　　　　照相排版可使用两种光源，刚才讲的实际上是用普通光源。
　　　　　由于激光的亮度高，颜色纯，可以大大改善图像的清晰度，印出来的书
质量当然就高。
　　　　　另外，激光照相排版比起普通照相排版要迅速、简便得多。
　　　　　激光照相排版首先是通过计算机把文字变成一个个点，然后用点来控制
激光扫描感光底片。即用激光‘撞’击底片上的感光涂料，留下无数个对应
的点，这些点经显影、定影后就重新变成文字或图像。这里，激光束相当于
电子束，感光底片相当于电视机荧屏。接下来，用载着文字和图像的底片就
可以去印书报杂志了。
　　　　　彩色电视机之所以能显示红、绿、蓝三色，是由于荧屏上涂有三色荧光
粉，它们在电子撞击下会显出三种颜色。而激光排版也可以采用类似的原理，
印刷出优美的彩色画面来。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　激光指纹与防盗
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　在人手指最末一节的端面皮肤上，都有凹凸相间的纹线，而这种纹线在
长短、形状、粗细和结构上，又是因人而异的，所以由此组成的花纹便带有
与众不同的个性。
　　　　　人的指纹都是各不相同的，而且这种花纹又是终身不会变化的，所以古
今中外，历来都公认指纹可作破案的依据。因此，在一些文件和契约上，捺
指印或签名有同等作用。而公安机关也可根据指纹，追捕罪犯。但问题是，
在很多情况下，现场留下的指纹用肉眼或放大镜根本看不出来。比如，留在
物体上的指纹被水浸泡很长时间，潜伏起来了。这怎么办？那就要请激光来
为它显形了。
　　　　　激光为什么能使潜指纹原形毕露呢？原来人的皮肤表面分布着许多汗
腺，当人的手指接触物体表面时，从汗腺中分泌出来的汗液就附着在物体表
面，形成了潜在的指纹。在通常情况下，指纹附在物体上的沉积物大约只有
0．1　毫克。显然，这是极其微量的，而且在这　0．1　毫克的沉积物中水分占　99
％，它们会很快蒸发掉，留下的无机物和有机物大致各占一半。无机物大多
是各种盐类。
　　　　　由于指纹的残留物太少，要使指纹显形，通常要采用一些技术。但如果
时间隔得长了，特别是现场被破坏得很严重，再加上风吹雨淋的话，常规的
技术方法就会束手无策，因为潜指纹的残留物几乎已经没有了。
　　　　　此时，如果用激光照射物体，却仍可以显出比较清楚的指纹来。根据最
新的研究，甚至对于那些已在水中浸泡了　10　年之久的木块、塑料、织物、玻
璃等物，在进行一些必要的技术处理后，再用激光照射，仍能显出指纹来。
　　　　　随着盗窃的手法越来越高明，防盗的措施也层出不穷，锁具就是一种普
遍采用的防盗措施。提起锁的历史，大概可以追溯到几千年以上，但一直到
本世纪初，锁具还是比较落后的挂锁。这些元宝的铜挂锁仅由两片空心铜片
与外壳扣在一起。我国农村里直到　60　年代初，还普遍使用铜挂锁看家。
　　　　　后来，又出现了弹子锁、号码锁。近年来，一些宾馆里装上了电子锁，

旅客只要凭一张磁卡，插入锁孔中，就能打开房门，并接通室内的照明电路。
　　　　在一些科幻电影中，当有人要进入一些绝密的房间时，先要站在门口将
眼睛贴近门上的检查孔中照一下，然后，门才会自动打开。这是什么意思呢？
原来人的眼底微血管网络，也与人的指纹一样，是因人而不同的，所以眼底
微血管网络也称眼纹，同样可以用来作身份证。在门上的检查孔中照一下眼
纹，里面的电脑就可对照底卡，确定来人的身份，再决定是否开门。
　　　　所谓全息锁，是一种更实用的激光防盗锁。它的原理是把主人家全体成
员的指纹，通过全息照相的方法全部记录在底片上，然后再储存在全息锁具
中。要开锁时，先打开激光器，让激光束分别照射底片和手指上的指纹。如
果两者一致，锁就会自动开启，如果是陌生人的手指，指纹就与底片上的不
吻合，锁不仅不会开启，而且还会发出警报。
　　　　全息锁特别适合安全部门使用，如档案馆、博物馆、银行、财会室以及
重要的仓库等。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　新型“千里眼”——激光雷达
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　无线电技术的发展使“千里眼”、“顺风耳”由幻想变为现实。这里的
“千里眼”是指二次大战中发明的雷达。雷达发出脉冲电波，遇到敌机就会
反射回来再为雷达接收器所接收，在雷达荧光屏上显出一个亮点。根据这一
亮点可以算出敌机的方位、距离、高度。有经验的观察人员可从亮点显示的
情况大致判断目标是什么东西。用这种方法能够发现几十公里乃至几千公里
以外的飞机，当然可称“千里眼”了。然而仔细想来，从无线电雷达“看”
一架飞机，或者一艘战舰，无非只是荧光屏上一个亮点，不是训练有素的人
员简直莫名其妙。因此雷达探测距离确实可达千里之遥，要说是“眼”只能
算艺术夸张了。
　　　　出现了激光以后，货真价实的“千里眼”才有希望实现。因为激光的波
长短，方向集中，从原理上讲完全可以制造出成像雷达来。那时，从荧光屏
看到的将是目标的实际形象，而不是一个亮点。当然要把这种成像雷达造出
来还有许多技术难题要解决，所以现在还没有这样的千里眼。
　　　　可能有人会问：电视机能不能算千里眼呢？一般来说电视机能让你看到
千里外的文艺节目演出、球赛实况等，也可以算千里眼了。其实，电视播送
设备的“眼睛”是电视摄像管，它必须离拍摄的景和物很近才能有良好的效
果。电视摄像管把摄到的图像变为电波在空中传播，然后才能在电视机上显
示出来，如果两地距离超过几十公里还必须用微波中转站传送系统。严格来
说并不能算是千里眼的。
　　　　千里“眼”成像雷达虽然一时还做不到，但比它略逊一筹的激光雷达已
经造出来了。它和微波雷达相比有不少优点：虽然两者都可用来测距、测角，
但激光雷达的光波长短，光束细，精度比微波雷达高　10　倍以上。激光雷达从
1500　米的高空探测地面，光束直径仅　10　多厘米，可以分辨得出地形的高低
变化，这也是微波雷达所做不到的。其次，激光雷达比微波雷达轻巧得多。
为了在一定距离上保持同样的波束大小，激光雷达只须用直径为几厘米的透
镜，而微波雷达要用直径　60　米以上的天线。远程微波雷达的天线，直径更大，
一般要固定安装在雷达站里。而整个激光雷达用卡车就可以装运，甚至几个
人就可以抬走。再有，激光雷达可以测量目标的速度等参量，这是一般雷达

所做不到的。激光雷达还有良好的抗干扰性能，不受地面电波的干扰，这是
军事上很受重视的一个特性。
　　　　激光雷达在发展中还有一些问题要解决，如大气影响激光的传输和因光
束太细而带来的搜索目标的困难等。现在常把两种雷达结合起来：用微波雷
达作范围较大的搜索，搜索到目标的座标以后，再用激光雷达在小范围内跟
踪目标，并精确测定目标的座标及运动速度。
　　　　激光雷达是一专多能的。除了军事上用的雷达以外，还发展了非军用的
雷达，它们不一定都称为雷达。有一种叫做测距�

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