为什么用激光笔指着月亮时没有红点？

　　简单地说一下就是激光笔一方面光强度太弱 ，另外一方面就是月地距离太远导致从激光笔射出的激光经过长距离的传播发散得很厉害 ，基本上最后能够打到月亮上的光子微乎其微。
　　实际上，别说你用一支激光笔做这个实验了，就算是用一个有着足够强度的激光装置，打出的一束高能激光，最终能够打到月球上一个不大区域上的光子数目少的可怜，更别说还要从月球上再反射回地球，即使是大口径的望远镜所能够接受的光子也不多。那么为什么激光会发生散射呢？原因就在于我们的大气层 ，大气层里有着不少的水蒸气以及尘埃，这些杂质会使得光在传播的过程中发生散射现象。
　　问题就出在这里，既然对于大气层本身的状况我们不可改变，那么就得从自身想办法，这就包含了几个方面:比如说激光的强度 ，用来接收反射回的光子的望远镜的口径 ，还有一个很重要的就是要让打在月面上的光子成功返回，这就不可能不做点什么而直接让月面反射，因为这基本上是不可能的，所以说得有一个装置让打在月球上的光子沿着原路返回啊 。这个装置的原理很简单嘛，就和自行车的后面的反光镜一个道理，夜晚有车灯照到上面光会沿着原路返回，这样就让别人知道前面有骑着自行车的人而不至于撞上了，同样的原理，发射一个这样的反射镜到月球表面，只是尺寸应该大一些。
　　其实这个实验美国人几十年前就做过了，也是用这样一个反光镜反射从地面发射的激光，通过测定打出到反射回所用的时间乘以光速再除以二就知道月地距离了。第一次月地距离的测定是美国实施＂阿波罗计划＂时完成的，他们在月球上的指定位置投放了一个几十厘米见方的反射器，用上了高能激光装置以及大口径的望远镜，终于在收集了少量光子之后计算得出了月地距离。当然，测定月地距离的方法不止这一种，聪明的古希腊人几千年前就运用了数学方法得出了月地距离的粗值，与现代的数值差距仅有3%。具体方法我在这里也不再做介绍了，有兴趣的可以去了解一下。
　　实际上，早就有人尝试着拿一个超级大号的激光笔指着月亮看了。
　　早在1962年，美国和苏联都开始使用激光测量地月距离。而在1969年7月21日，美国的阿波罗11号将第一个激光反射器阵列戴上了月球的指定位置。依靠着这块46厘米见方的反射器，我们终于进行了地月距离的准确测量。
　　上图就是那块反射器的尊容。这块反射器阵列里，有100个叫做＂角反射器＂的东西，其功能就是让入射到反射器上的光，平行于原路返回。
　　这个反射器装上之后，原理上，我们就可以向着这个反射器打一束激光，然后探测反射回来的光，记录总共消耗了多少时间。再乘以光速，就可以得到地球到月亮的距离了。
　　但是难点在哪里呢？就在于这个激光。大家经验上可能觉得，激光就是一条直线啊，打出去就一个小点啊，到了月亮上也该是一个小点。但其实不是这样的，再好的激光也是会发散的，很难做到真正的＂一个小点＂。三十多万公里的距离，已经足够让一束直径不到1厘米的激光，扩散成一个直径达数公里的大光斑，绝大多数的光子都无法照射到这个反射镜上。因此，就需要：1，更大功率的激光；2，更好的探测器。
　　那么现在大家都怎么搞呢？
　　用的是这么大的激光器
　　这么大的望远镜
　　却只能收到这么多数据。一个点是一个光子，你查查这才几个光子。给你个提示，一个10瓦灯泡，一秒钟可以放出大概10^17 个光子，也就是100,000,000,000,000,000个光子。
　　事实上，在装这个反射镜之前，也有直接用激光打月亮测地月距离的实验。100瓦的激光，打了0.5秒，收不到10个光子。这还是使用了大口径望远镜的情况。
　　如果全地球60亿人，每人拿一个5毫瓦的激光笔，三千万瓦。
　　激光能量高了10^6倍
　　观测设备的口径（望远镜VS人眼）小了大概100倍，面积小了10000倍
　　大气散射，毕竟地球上不可能处处晴天，算差了10倍吧。
　　那么，粗略估计下来，这么多激光笔打上去，你的眼睛每秒钟能够比平时多接受多少光子？30个。大概是一个，嗯，1000公里外亮起了一个10瓦的小灯泡。
　　何况你还是一个人一支笔。
　　根本看不见的。如果有谁觉得自己能看见，可以来这儿报个名，我来把你捐给国家做实验哈哈哈~
　　一，激光笔发出的激光束功率不够，也许在大气层内就被阻挡并消耗掉了。
　　二，激光笔发出的激光束会发散，变成一个巨大的光斑，反射回来的光极弱，以至于看不见。
　　三，即使激光笔功率足够并且没有发散，它照射到月球也是直径不到1平方厘米的光斑，肉眼在地球上不可能看得见。
　　四，据说美国有在月面放置一面角反射镜，用来测定地月之间的距离，它发射的应该就是激光束。只不过接收的设备比人眼要精密和敏感得多了。
　　这激光笔说的是我们拿的玩具一样的红外线激光笔吗？题主也太看得起这种小玩具了，虽然说光束在发出之后不受阻挡就会一直奔跑，但是激光笔发出的光亮射到月亮上，还会剩多少光子呢？这些光子再反射回来进入你的眼睛时又会有多少呢？所以一只红外线激光笔根本不可能在月亮上照耀出红点。
　　不过在早期人类测量地球和月亮之间的距离的时候，还真就使用过激光照射月亮的方法，当然，那样的激光要比激光笔的光束强多了。
　　我们都知道激光的光束很强，发射出去就像一条直线，有的直射不散的特性，其强度能够将阻挡在它前面的一些事物洞穿，然而即便如此，把激光发射到月球上面，38万公里的距离仍然能将激光束放大无数倍，据说在美苏等国早期将激光束发射到月亮上测量地月距离的时候，地球上发射的激光束到了月球上之后，直径竟然达到了1-3公里那么大，但是在地球上它们只是一个小点而已，可见即便是激光，发射之后也是有着很大的散射现象的，而我们用玩具一样的激光笔照射月亮的话，光束到达月亮的位置时其直径或比整个月亮都大，怎么可能看到月亮上出现红点呢？想一想一个激光笔的能量有多大，照到手上都没什么感觉（不可照眼睛，有可能致盲），前进的过程中又会被地球大气层吸收一部分，又因为散射损失一部分，而月亮的面积又那么大，所以不可能看到任何变红的现象。
　　直白点的解释:因为你瞎，月球上有个脚印你能看到吗？
　　伪科学的解释:因为光的传播需要时间，你等几个小时就能看到了！
　　科学点的解释:因为空气中的细微灰尘逐渐阻挡减弱激光能量，因为你的激光也许还是发散的，就算到了月亮上亮度都不够月亮反射的太阳光——不要问我月亮为什么发光，没兴趣回答太多白痴问题。
　　原因有好几个，其中最重要的是激光笔没有发射足够的光子，因此没有光子可以穿透大气层到达月球。
　　利用阿波罗号进行月球激光测距实验时，德克萨斯州的麦克唐纳天文台最初使用的是3焦耳红宝石激光，发射出的激光束跟商业红色激光笔发射的波长大致相同，但功率是商业激光笔所允许的功率的600倍。为使光束尽可能紧密，激光是用1/7米望远镜的光学元件射出的。然而，大气层会导致激光束发生畸变，在到达月球之前就发散了，估计直径变成了10公里。只有精密仪器才能检测到望远镜反射、通过大气返回的少数光子，距离离开月球的后向反射镜几百万公里。
　　现在麦克唐纳天文台用是钕-YAG激光器进行月球激光测距实验，其功率比激光笔高出25倍，通过只有0.78米的望远镜发射，但脉冲频率更高。由于仪器和直径控制得到了巨大改进，因此测出的距离更准确。
　　刚才解释了一大圈，意思是说要想用肉眼看到月球上的激光，必须用已有的最大尺寸的望远镜发射死亡射线。如果能看到激光在月球上投射的点，这个点会很大，覆盖月球表面上好几公里。
　　看不到的原因很简单—功率不够大。
　　如果你有太阳那么大功率的发光体，这个发光体发射的都不需要是激光，只要普通的向四面八方的光就好了，就可以照亮约1.5亿公里远的月球，并让月球反射的光照亮38万公里外的地球的夜空。
　　那么太阳这个发光体的功率是多大呢？
　　大约10的26次方（1后面跟着26个零）瓦。
　　在地球上我们目前还搞不定这么大的功率，所以我们想了激光这么个办法。
　　激光器有点像聚光灯，可以发射近似平行的光束，这样光束里面都奔向一个方向，可以最大限度的利用发射出来的光子，这样只需要较低的功率就可以照亮更远的地方。
　　激光器以脉冲的方式发射光的话，可以在短时间内聚集很大的能量，所以激光器的功率看起来可能跟白炽灯泡差不多，但实际上要亮很多。
　　激光笔的功率一般都是以毫瓦为单位的。像题目里面说的，发出红色光点激光笔的话，可能只是普通的讲课用的激光笔，为了保护大家的视力，这种激光笔功率一般都很小，在屋里用用还可以，拿到户外的话，别说是月亮了，就是远处的楼都没戏。
　　市面上还有一种绿色的激光笔，也叫指星笔，可以在夜晚帮助天文爱好者认星的，功率通常会大一些，使用起来也更危险一些。即使这样，光靠激光笔也没法照亮月球的。
　　最后，请勿购买违禁激光笔，请谨慎使用激光笔，请勿用激光笔照射任何人的眼睛等部位，不论它的功率有多小。
　　这样的问题，竟然有人问！
　　这样的问题竟然有人回答，包括我在内。不过，在回答之前，特别想见见提问这位仁兄，我想知道是什么样的勇气支撑他提出了这个问题，并还有好运气活到了现在。
　　更疯狂的是，这个问题的提问和回答，竟然进入了悟空问答的热榜，我也特别想知道把这个问题读上热榜的人，都什么样子。
　　这问题就好像发问，在北京跺了一脚，为什么成都没有震感？
　　就好比，在黄河里打了一颗鸡蛋，为什么没有喝上蛋花汤一样勇敢。
　　不知这位仁兄知不知道，我们现在看到的星光，已经是几万年前发出来的，漫长到用光年计算的距离，即便是以光的速度也得走几万年。
　　有的星光在我们看到后，甚至连星星都已经不存在了。
　　那么这位仁兄是有足够的信心，觉得自己可以一站就是上万年，还是对激光笔的电量有足够的信心，觉得可以支持上万年。
　　或者是，他觉得自己手里的激光笔不是激光笔，而是韩索罗的千年隼号，动不动就＂快如蝠隼，耐用千年＂。
　　我也特别想知道，在技术发展到今天，在手机app这种有着科技属性的平台上，大家都是这么开玩笑的吗？
　　看到这问题我就想笑。你用激光笔指着星星，看看有没有红点。
　　激光并不是不发散的，假设激光笔的光线能照到月球，那么光的覆盖范围也是几平方公里，再反射回地球的时候面积就更大了，光线强度已经达不到人眼睛的识别度了，所以普通激光打在月球上，人是根本看不见的。