高中物理 13.8《激光》 新人教選修34

高中物理新人教版

選修３-4系列課件.13.8《激光》.教學(xué)目標(biāo)１、激光及其產(chǎn)生（1）概念：（2）產(chǎn)生機(jī)理：３、激光的特性及應(yīng)用（1）相干性應(yīng)用（2）平行度好（3）亮度高（能量高）（4）單色性好.物體發(fā)光的微觀機(jī)理物質(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(huì)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(dòng)方向、相位不一定相同——為非相干光。.一、激光及其產(chǎn)生1、概念：激光準(zhǔn)確內(nèi)涵是“輻射的受激發(fā)射的光放大”。英文全稱為L(zhǎng)ightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation縮寫為L(zhǎng)aser，中文也常音譯為“鐳射”。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(jí)的原子變成高能級(jí)原子，在向低能態(tài)躍遷時(shí)輻射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫作激光。.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(guó)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(tái)紅寶石激光器。1965年，第一臺(tái)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(tái)Ｘ射線激光器研制成功。.梅曼和第一只激光器紅寶石激光器.氣體激光器.固體激光器.液體激光器.半導(dǎo)體激光器.二。激光的特性及應(yīng)用1.相干性應(yīng)用：光纖通訊、激光全息技術(shù)2.平行度好：測(cè)距、測(cè)速（激光雷達(dá)測(cè)速）信息存儲(chǔ)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。....形形色色的激光武器1）激光槍.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(zhǎng)4.57m時(shí)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(guó)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;.前蘇聯(lián)更超前于美國(guó),曾先后進(jìn)行過十八次反衛(wèi)星實(shí)驗(yàn),1975年曾照瞎了美國(guó)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(guó)國(guó)家導(dǎo)彈防御計(jì)劃”，仍在大力研究。美國(guó)化學(xué)激光器功率已達(dá)到2.2兆瓦.“魟魚”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(zhēng)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(guó)）是一種激光致盲描準(zhǔn)具，1982年馬鳥戰(zhàn)爭(zhēng)期間安裝在“競(jìng)技神”號(hào)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1989年英軍艦“考文垂”號(hào)上因帆布未蓋好才被記者拍下照片，1990年公布于世。.（諧振腔有選頻作用）4、單色性好.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。.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。.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照射該照片，眼前就會(huì)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.英女王的全息照片..藝術(shù)品展示.練習(xí)1.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)答案：C.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）都是相干光。（D）都是非相干光。練習(xí)2.答案：B.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: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(zhǎng)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(dòng)一個(gè)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。.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(cè)距測(cè)速激光雷達(dá)可會(huì)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(shí)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).（一）自發(fā)輻射發(fā)光前發(fā)光后自發(fā)輻射、受激吸收和受激輻射

1916年愛因斯坦在玻爾能及理論基礎(chǔ)上提出輻射的量子理論，是產(chǎn)生激光的基本原理。..9、靜夜四無鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:23PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:23PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:24:23PM11、越是沒有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2