奥特曼和怪兽的战斗过程一般是：奥特曼和怪兽先战斗三分钟，重伤的怪兽乖乖站在那里等死，奥特曼发射必杀光线击杀怪兽。对于迪迦奥特曼来说，他的必杀技有个专业的名字：哉佩利敖光线。但是不管是哪个奥特曼，他们的必杀技都是以斯派修姆光线为基础的。今天小编就手把手教大家如何发射高杀伤力的斯派修姆光线。
我们都知道光具有波粒二象性，可以认为一束光是由很多个光子组成，每个光子都具备一定的能量，光的频率越大或者光的波长越小，光子的能量越高。光子能量E与频率ν以及波长的关系如下，其中h为普朗克常数，c是光速。
一束光整体的强度就是光的功率，它代表一束光中光子的数目。要使光线具备很强的杀伤力，首先要保证光的功率很强，也就是意味着一束光中光子的数目很多。其次要保证光子能量很大。斯派修姆光线本质上可以看作是具备很高能量的激光。当激光照射到物体上时，物体内部的原子、离子或电子就会吸收光子的能量。电子会被电离；能量在原子间传播。随之物体的温度就会升高从而融化、气化甚至变成等离子体。
激光是具有很强单色性和强方向性的强光束，那么激光该怎样产生呢？这个时候我们可以求助一下爱因斯坦，他提出了光的受激辐射的概念，这是激光产生的基础。量子力学告诉我们，在物质内部，电子处在分立的能级上，当电子处在较高能量的能级时会自发的跃迁到较低能量的能级上，在跃迁过程中会向外辐射一个光子，辐射的光子的能量等于这两个能级的能量差。
我们经常说紫外辐射太强会对人体产生伤害，或者在医院CT室看到辐射危险（CT室里用的是x射线），就是因为这些光的光子能量太大。所以，奥特曼发射一束光线打到怪兽身上后，怪兽会炸成碎片这个情节是有一定的合理性的。
现在我们通过受激辐射产生了大量光子，那么如何把它们变成激光输出到外界呢？我们可以在激光工作物质（比如红宝石）两端安装两个相互平行的反射镜，这两个反射面组成了一个谐振腔，这时只有和反射镜轴平行的光才能在内部不停来回反射。光经过工作物质又通过受激辐射增强，最终出射的激光具备很强的单向性。
从上面分析可知，激光很强的单向性使得光子被束缚在很小的空间中，即单位空间中的光子数目多，所以激光才会有很强的功率。那么，现在就够了吗？普通激光或许可以将人烧伤，但是对比奥特曼一束光线就击穿百米、身体坚硬的怪兽，我们的力量还不够！
那么有请接下来我们的主角：脉冲激光。我们前面所产生的激光是连续激光，也就是光束的能量分布连续不断的。而脉冲激光则是由一段一段的脉冲组成的光束。一束脉冲的持续时间被称为脉宽。
如果这两束光的光子总数目相同，脉冲光的一个脉冲会具有更多的光子。也就是说，虽然两者的平均功率相同，但是脉冲光会比连续光具有更强的瞬时功率。可以预见，脉冲光的脉宽越窄，激光的瞬时功率越强。所以产生具有超短脉宽的脉冲激光是我们接下来的目标。
那么如何产生脉冲光呢？前边提到，受激辐射产生的光经过在谐振腔里来回振荡从而实现放大输出激光，但是谐振腔中一定是存在损耗的，只有介质对光的增益超过损耗才能实现持续输出激光。我们可以调整谐振腔的损耗。
我们现在已经实现了很强的光功率了，那么接下来该如何继续提升实力呢？回到我们一开始的想法，接下来是不是该增大光子的能量了？也就是要增大光的频率。1961年，Franken等人将一束红宝石激光器产生的红光通过一个石英晶体，发现出射的光变成了紫光。从光谱中可以发现，紫光的频率是红光的两倍，也就是说他们实现了光的倍频。他们发现的这个现象被称为二次谐波产生。
好的我们好像实现了需求：增大了光子的能量。本篇完。。。。开个玩笑，我们再看一下二次谐波是如何产生的。前边提到，光就是电磁场。在一个物体中，原子核带正电，电子带负电，电场作用在原子上时原子核和电子会向两个相反的方向运动。如此就形成了一个偶极子。偶极子会再产生一个电场叠加到外部施加的电场上，从而改变外部电场的大小和方向。这个过程就是电场的极化过程。
对于整个固体来说，偶极子带来的贡献叫做极化强度，通过一些复杂的求解可以知道，极化强度P的表达式可以写成外加电场E的幂求和，幂指数对应几阶非线性效应，前面的系数被称为非线性系数。二次谐波产生就是一个二阶非线性效应。除此之外还有三次谐波产生，它是一个三阶非线性效应，也就是说出射的光的频率是入射光频率的三倍。
在固体中通过非线性效应可以产生数倍频率的光子，基本能达到紫外光的程度。但是依然不够，我们还能继续提升自己的实力吗？可以的！就是利用飞秒激光电离气体产生高次谐波，通过这个方法可以实现几十倍频率的增强，甚至可以产生x射线波段的脉冲激光。
这个过程是这样的：用飞秒脉冲激光作用到气体原子上将其内部的电子电离。电离出的电子经过飞秒激光电场加速获得很高能量。电子再与原子复合，复合过程中电子在光场中获得的动能与从连续态到基态的跃迁能(等于电离能)之和以高次谐波光子的形式辐射出来。
除此之外，人们发现高次谐波产生过程辐射的极紫外脉冲光的脉宽可以达到阿秒级别。这样，我们不仅极大地增强了斯派修姆光线光子的能量，还获得了比飞秒激光具有更短脉宽的阿秒激光，进一步增强了光线的瞬时功率。如此，这样的斯派修姆光线已经能实现超强的破坏力了。今天的《奥特必杀技基础--斯派修姆光线》就讲到这里了。你，学会了吗？