激光課件高二上學(xué)期物理教科版選擇性

7．激光

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(guò)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(guò)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(xiě)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。激光的特性（1）方向性好．

激光束的光線平行度極好，從地面上發(fā)射的一束極細(xì)的激光束，到達(dá)月球表面時(shí)，也只發(fā)散成直徑lm多的光斑，因此激光在地面上傳播時(shí)，可以看成是不發(fā)散的．（2）單色性強(qiáng)．

激光器發(fā)射的激光，都集中在一個(gè)極窄的頻率范圍內(nèi)，由于光的顏色是由頻率決定的，因此激光器是最理想的單色光源．（3）相干性好．

由于激光束的高度平行性及極強(qiáng)的單色性，因此激光是最好的相干光，用激光器作光源觀察光的干涉和衍射現(xiàn)象，都能取得較好的效果．（4）亮度高．

所謂亮度，是指垂直于光線平面內(nèi)單位面積上的發(fā)光功率，自然光源亮度最高的是太陽(yáng)，而目前的高功率激光器，亮度可達(dá)太陽(yáng)的1萬(wàn)倍．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(pán)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。死彈--19枚衛(wèi)星跟蹤測(cè)距儀激光測(cè)距空間激光通信Laser激光光纖通信50

m100

m皮心子（石英）光導(dǎo)纖維光纜光放大器光纜鄭州傳導(dǎo)原理：全反射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：魟魚(yú)（Stingray）系統(tǒng)美國(guó)洛克希德.桑德斯公司開(kāi)發(fā)的AN/PLQ--5激光對(duì)抗裝置。也是一種致盲兼軟殺傷武器激光對(duì)抗裝置（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。3.激光器的種類A.氣體激光器:最常見(jiàn)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)為微米，“身”處紅外區(qū)，肉眼不能覺(jué)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