（激光）人教版高中物理選修3-4教學(xué)課件

1、講解人：精品課件 時間：2020.5.25MENTAL HEALTH COUNSELING PPT第8節(jié) 激光第十三章 光人教版高中物理選修3-4第一頁，共二十二頁。物質(zhì)中的原子受到激發(fā)以后，原子能量增加，處于不穩(wěn)定狀態(tài)，要向低能態(tài)躍遷。在向低能態(tài)躍遷的過程中，會發(fā)出光。普通光源（白熾燈、日光燈、高壓水銀燈）的發(fā)光過程為自發(fā)輻射。各原子自發(fā)輻射發(fā)出的光彼此獨(dú)立，頻率、振動方向、相位不一定相同為非相干光。 物體發(fā)光的微觀機(jī)理第二頁，共二十二頁。1、概念：激光準(zhǔn)確內(nèi)涵是“輻射的受激發(fā)射的光放大”。 2、產(chǎn)生機(jī)理： 原子受激輻射后發(fā)生躍遷 某些物質(zhì)的原子中的粒子受光或電刺激，使低能級的原子變成高能級

2、原子，在向低能態(tài)躍遷時輻射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫作激光。一、激光及其產(chǎn)生第三頁，共二十二頁。激光的發(fā)展史 1958年，貝爾實(shí)驗(yàn)室的湯斯和肖洛發(fā)表了關(guān)于激光器的經(jīng)典論文，奠定了激光發(fā)展的基礎(chǔ)。 1960年，美國加利福尼亞州休斯航空公司實(shí)驗(yàn)室的研究員梅曼發(fā)明了世界上第一臺紅寶石激光器。 1965年，第一臺可產(chǎn)生大功率激光的器件-二氧化碳激光器誕生。 1967年，第一臺射線激光器研制成功。 一、激光及其產(chǎn)生第四頁，共二十二頁。梅曼和第一只激光器一、激光及其產(chǎn)生第五頁，共二十二頁。3. 激光器的種類A. 氣體激光器:最常見的是氦氖激光器,另一種典型代表是氬離子激光器 B.固體激光器

3、:紅寶石激光器,釔鋁石榴石激光器 C. 液體、化學(xué)和半導(dǎo)體激光器D.“隱身”和“變色”激光器:二氧化碳激光器，可稱“隱身人”，因?yàn)樗l(fā)出的激光波長為10.6微米，“身”處紅外區(qū)，肉眼不能覺察; 確實(shí)能變色,只要轉(zhuǎn)動一個激光器上的旋鈕，就可以獲得紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫各種顏色的激光。 一、激光及其產(chǎn)生第六頁，共二十二頁。1.相干性應(yīng)用：光纖通訊、激光全息技術(shù)2.平行度好：測距、測速（激光雷達(dá)測速）信息存儲和閱讀（DVD、CD唱機(jī)、計(jì)算機(jī)光盤3.亮度高（能量高）：工業(yè)切割、焊接；醫(yī)學(xué)“光刀”、焊接。利用強(qiáng)激光產(chǎn)生的高壓引發(fā)核聚變。二、激光的特性及應(yīng)用第七頁，共二十二頁。二、激光的特性及應(yīng)用第八

4、頁，共二十二頁。二、激光的特性及應(yīng)用第九頁，共二十二頁。形形色色的激光武器（1）激光槍二、激光的特性及應(yīng)用第十頁，共二十二頁。（2）高能激光武器（強(qiáng)激光武器、激光炮） 利用高功能激光摧毀敵方衛(wèi)星、導(dǎo)彈、飛機(jī)、坦克等大型目標(biāo)的武器。（現(xiàn)仍在研制階段）歷史與現(xiàn)狀：1973年春，美軍用激光炮一舉擊落長4.57m時速482.8km的飛行靶機(jī);1976年以用激光炮擊落兩架飛行于900m高空的高空無人架駛飛機(jī);1978年美國陸軍用激光炮在1-2km內(nèi)擊落正在高速飛行的“陶式”反坦克導(dǎo)彈彈頭裂成碎片;二、激光的特性及應(yīng)用第十一頁，共二十二頁。前蘇聯(lián)更超前于美國,曾先后進(jìn)行過十八次反 衛(wèi)星實(shí)驗(yàn),1975年曾照

5、瞎了美國位于印度洋上 空一預(yù)警、通信衛(wèi)星，美提出強(qiáng)烈抗議，蘇聯(lián) 說沒有這回事，美只好吃了一啞吧虧。90年代舉世矚目的“星球大戰(zhàn)計(jì)劃”中的定向能武器就是一種高能激光武器，現(xiàn)轉(zhuǎn)稱為“美國國家導(dǎo)彈防御計(jì)劃”，仍在大力研究。美國化學(xué)激光器功率已達(dá)到2.2兆瓦二、激光的特性及應(yīng)用第十二頁，共二十二頁?！棒勽~”激光致盲武器1982年開始研制，1990年1-3月在野外試驗(yàn)成功，海灣戰(zhàn)爭中裝配在美軍第七步兵師，參加了“沙漠盾牌”和“沙漠風(fēng)暴”作戰(zhàn)。激光弦目描準(zhǔn)具（英國） 是一種激光致盲描準(zhǔn)具，1982年馬鳥戰(zhàn)爭期間安裝在“競技神”號戰(zhàn)艦上，實(shí)戰(zhàn)中效果良好，造成3架阿根廷飛機(jī)失事。所有這一切均是保密的。直致19

6、89年英軍艦“考文垂”號上因帆布未蓋好才被記者拍下照片，1990年公布于世。二、激光的特性及應(yīng)用第十三頁，共二十二頁。（諧振腔有選頻作用）4、單色性好二、激光的特性及應(yīng)用第十四頁，共二十二頁。全息照相：參考光照相底片反射光物光物同一激光束被分成兩束，參考光直接照到底片上，物光也到達(dá)底片。兩者干涉，在底片上形成復(fù)雜的干涉條紋，各點(diǎn)的明暗程度反映了疊加的加強(qiáng)和減弱的情形。二、激光的特性及應(yīng)用第十五頁，共二十二頁。照明光全息照片人眼全息照片的觀看：用激光照射全息照片，在照片的另一側(cè)觀看原物體的立體的像。二、激光的特性及應(yīng)用第十六頁，共二十二頁。用肉眼去看，全息照片上只有些亂七八糟的條紋 用一束激光去

7、照射該照片，眼前就會出現(xiàn)逼真的立體景物 從不同的角度去觀察，可以看到原來物體的不同側(cè)面 每一片碎片都包括被攝物體的完整信息二、激光的特性及應(yīng)用第十七頁，共二十二頁。二、激光的特性及應(yīng)用第十八頁，共二十二頁。特點(diǎn)作用應(yīng)用實(shí)例相干光可進(jìn)行調(diào)制、傳遞信息光纖通信平行度非常好傳播很遠(yuǎn)距離能保持一定強(qiáng)度，可精確測距測速激光雷達(dá)可會聚于很小的一點(diǎn)，記錄信息密度高DVD、CD、VCD機(jī)，計(jì)算機(jī)光驅(qū)亮度高可在很小空間短時間內(nèi)集中很大能量激光切割、焊接、打孔、醫(yī)療手術(shù)產(chǎn)生高壓引起核聚變?nèi)斯た刂凭圩兎磻?yīng)二、激光的特性及應(yīng)用第十九頁，共二十二頁?！纠?】激光全息照相技術(shù)主要是利用激光的哪一種優(yōu)良特性（ ）（A）亮度高 （B）方向性好（C）相干性好（D）抗電磁干擾能力強(qiáng)C典型例題第二十頁，共二十二頁?！纠?】下面關(guān)于普通光和激光的特點(diǎn)敘述正確的是（ ）（A）前者是相干光，后者是非相干光。（B）前者是非相干光，后者是相干光。（C）都是相