激光生物醫(yī)學基礎課件整理

第二章激光與生物組織相互作用機理第二章1概要2.1激光基礎2.2光在組織中的傳播基礎2.3激光的生物效應2.4強激光手術的原理與方法2.5生物醫(yī)學光學成像概要22.1激光基礎2.1.1光的波粒二象性2.1.2激光產(chǎn)生機理2.1激光基礎32.1.1光的波粒二象性光的一個基本性質就是具有波粒二象性√人們對光的認識從牛頓的微粒說,到菲涅爾的波動說,再到愛因斯坦的光子說。方面光是電磁波,具有波動的性質,有一定的頻率和波長。另方面光是光子流,光子是具有一定能量和動量的物質粒子。在一定條件下,某一方面的屬性比較明顯。2.1.1光的波粒二象性4惠更斯和牛頓的早期光理論最早的綜合光理論是由惠更斯所發(fā)展的,他提出了一個光的波動理論,解釋了光波如何直線傳播,該理論也能很好地解釋折射現(xiàn)象牛頓的粒子理論:牛頓認為光是由微小粒子所組成,這樣他能夠很自然地解釋反射現(xiàn)象。并且,他也能稍顯麻煩地解釋透鏡的折射現(xiàn)象,以及通過三棱鏡將陽光分解為彩虹?；莞购团ｎD的早期光理論5菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論雙縫干涉實驗為惠更斯的理論提供了實驗依據(jù):這些實驗顯示,當光穿過網(wǎng)格時,可以觀察到一個干涉樣式,與水波的干涉行為十分相似。并且,通過這些樣式可以計算出光的波長麥克斯韋在世紀末葉給出了一組方程,揭示了電磁波的性質。而方程得到的結果,電磁波的傳播速度就是光速,這使得光作為電磁波的解釋被人廣泛接受,而惠更斯的理論也得到了重新認可。菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論6涉條紋光束Adoubleslitexperiment涉條紋7愛因斯坦光子理論愛因斯坦提出光是由稱為“光子”的粒子組成,借此解釋了光電效應。愛因斯坦光子理論8科學家首次看到了光的波粒二象性上面的想象圖演示的是Waveand單光子穿過干涉儀時的Wave-like情景,干涉儀的輸出端particle裝有量子分光鏡。圖中遠處可以看到正弦振蕩的波形,表示的是單光子干涉,是一種波動現(xiàn)象。而在圖片近處察不到振蕩,說明只表現(xiàn)出粒子的特性。在兩種極端之間,單光子的行為連續(xù)不斷地從波的PmM形式向粒子形式轉變圖中顯示了這兩種狀態(tài)的重疊?？茖W家首次看到了光的波粒二象性91)光波2、光速、頻率和波長三者的關系(1)波長:振動狀態(tài)在經(jīng)歷一個周期的時間內向前傳播的距離。(×10-4um)線電波Y射線X射線1)光波10激光生物醫(yī)學基礎課件整理11激光生物醫(yī)學基礎課件整理12激光生物醫(yī)學基礎課件整理13激光生物醫(yī)學基礎課件整理14激光生物醫(yī)學基礎課件整理15激光生物醫(yī)學基礎課件整理16激光生物醫(yī)學基礎課件整理17激光生物醫(yī)學基礎課件整理18激光生物醫(yī)學基礎課件整理19激光生物醫(yī)學基礎課件整理20激光生物醫(yī)學基礎課件整理21激光生物醫(yī)學基礎課件整理22激光生物醫(yī)學基礎課件整理23激光生物醫(yī)學基礎課件整理24激光生物醫(yī)學基礎課件整理25激光生物醫(yī)學基礎課件整理26激光生物醫(yī)學基礎課件整理27激光生物醫(yī)學基礎課件整理28激光生物醫(yī)學基礎課件整理29激光生物醫(yī)學基礎課件整理30激光生物醫(yī)學基礎課件整理31激光生物醫(yī)學基礎課件整理32激光生物醫(yī)學基礎課件整理33激光生物醫(yī)學基礎課件整理34激光生物醫(yī)學基礎課件整理35激光生物醫(yī)學基礎課件整理36激光生物醫(yī)學基礎課件整理37激光生物醫(yī)學基礎課件整理38激光生物醫(yī)學基礎課件整理39激光生物醫(yī)學基礎課件整理40激光生物醫(yī)學基礎課件整理41激光生物醫(yī)學基礎課件整理42激光生物醫(yī)學基礎課件整理43激光生物醫(yī)學基礎課件整理44激光生物醫(yī)學基礎課件整理45激光生物醫(yī)學基礎課件整理46激光生物醫(yī)學基礎課件整理47激光生物醫(yī)學基礎課件整理48激光生物醫(yī)學基礎課件整理49激光生物醫(yī)學基礎課件整理50激光生物醫(yī)學基礎課件整理51激光生物醫(yī)學基礎課件整理52激光生物醫(yī)學基礎課件整理53激光生物醫(yī)學基礎課件整理54激光生物醫(yī)學基礎課件整理55激光生物醫(yī)學基礎課件整理56激光生物醫(yī)學基礎課件整理57激光生物醫(yī)學基礎課件整理58激光生物醫(yī)學基礎課件整理59激光生物醫(yī)學基礎課件整理60激光生物醫(yī)學基礎課件整理61激光生物醫(yī)學基礎課件整理62第二章激光與生物組織相互作用機理第二章63概要2.1激光基礎2.2光在組織中的傳播基礎2.3激光的生物效應2.4強激光手術的原理與方法2.5生物醫(yī)學光學成像概要642.1激光基礎2.1.1光的波粒二象性2.1.2激光產(chǎn)生機理2.1激光基礎652.1.1光的波粒二象性光的一個基本性質就是具有波粒二象性√人們對光的認識從牛頓的微粒說,到菲涅爾的波動說,再到愛因斯坦的光子說。方面光是電磁波,具有波動的性質,有一定的頻率和波長。另方面光是光子流,光子是具有一定能量和動量的物質粒子。在一定條件下,某一方面的屬性比較明顯。2.1.1光的波粒二象性66惠更斯和牛頓的早期光理論最早的綜合光理論是由惠更斯所發(fā)展的,他提出了一個光的波動理論,解釋了光波如何直線傳播,該理論也能很好地解釋折射現(xiàn)象牛頓的粒子理論:牛頓認為光是由微小粒子所組成,這樣他能夠很自然地解釋反射現(xiàn)象。并且,他也能稍顯麻煩地解釋透鏡的折射現(xiàn)象,以及通過三棱鏡將陽光分解為彩虹?；莞购团ｎD的早期光理論67菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論雙縫干涉實驗為惠更斯的理論提供了實驗依據(jù):這些實驗顯示,當光穿過網(wǎng)格時,可以觀察到一個干涉樣式,與水波的干涉行為十分相似。并且,通過這些樣式可以計算出光的波長麥克斯韋在世紀末葉給出了一組方程,揭示了電磁波的性質。而方程得到的結果,電磁波的傳播速度就是光速,這使得光作為電磁波的解釋被人廣泛接受,而惠更斯的理論也得到了重新認可。菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論68涉條紋光束Adoubleslitexperiment涉條紋69愛因斯坦光子理論愛因斯坦提出光是由稱為“光子”的粒子組成,借此解釋了光電效應。愛因斯坦光子理論70科學家首次看到了光的波粒二象性上面的想象圖演示的是Waveand單光子穿過干涉儀時的Wave-like情景,干涉儀的輸出端particle裝有量子分光鏡。圖中遠處可以看到正弦振蕩的波形,表示的是單光子干涉,是一種波動現(xiàn)象。而在圖片近處察不到振蕩,說明只表現(xiàn)出粒子的特性。在兩種極端之間,單光子的行為連續(xù)不斷地從波的PmM形式向粒子形式轉變圖中顯示了這兩種狀態(tài)的重疊。科學家首次看到了光的波粒二象性711)光波2、光速、頻率和波長三者的關系(1)波長:振動狀態(tài)在經(jīng)歷一個周期的時間內向前傳播的距離。(×10-4um)線電波Y射線X射線1)光波72激光生物醫(yī)學基礎課件整理73激光生物醫(yī)學基礎課件整理74激光生物醫(yī)學基礎課件整理75激光生物醫(yī)學基礎課件整理76激光生物醫(yī)學基礎課件整理77激光生物醫(yī)學基礎課件整理78激光生物醫(yī)學基礎課件整理79激光生物醫(yī)學基礎課件整理80激光生物醫(yī)學基礎課件整理81激光生物醫(yī)學基礎課件整理82激光生物醫(yī)學基礎課件整理83激光生物醫(yī)學基礎課件整理84激光生物醫(yī)學基礎課件整理85激光生物醫(yī)學基礎課件整理86激光生物醫(yī)學基礎課件整理87激光生物醫(yī)學基礎課件整理88激光生物醫(yī)學基礎課件整理89激光生物醫(yī)學基礎課件整理90激光生物醫(yī)學基礎課件整理91激光生物醫(yī)學基礎課件整理92激光生物醫(yī)學基礎課件整理93激光生物醫(yī)學基礎課件整理94激光生物醫(yī)學基礎課件整理95激光生物醫(yī)學基礎課件整理96激光生物醫(yī)學基礎課件整理97激光生物醫(yī)學基礎課件整理98激光生物醫(yī)學基礎課件整理99激光生物醫(yī)學基礎課件整理100激光生物醫(yī)學基礎課件整理101激光生物醫(yī)學基礎課件整理102激光生物醫(yī)學基礎課件整理103激光生物醫(yī)學基礎課件整理104激光生物醫(yī)學基礎課件整理105激光生物醫(yī)學基礎課件整理106激光生物醫(yī)學基礎課件整理107激光生物醫(yī)學基礎課件整理108激光生物醫(yī)學基礎課件整理109激光生物醫(yī)學基礎課件整理110激光生物醫(yī)學基礎課件整理111激光生物醫(yī)學基礎課件整理112激光生物醫(yī)學基礎課件整理1