《物理基础》第9章现代物理技术(精)

1、第 9 章现代物理技术9.1激光技术9.2纳米技术9.3等离子体9.4混沌现紊.S9.1激光技术: 9.1.1 激光的形成及特征1激光与普通光源的区别普通光源发光是H发辐射过程，何个粒子乞H独立地发出一列波，电荷Z间无固定的 相位差，有不同的偏振方向口.沿所有町能的方向传播，是非相干光。激光是在外来光/的激励下发生的受激辐射过程，所发出的光与入对光的频率、振动 方向、相位和偏振态完全相同。激光就是在一定的条件下，在受激辐射的光放大过程中产生的。2.激光的形成激光器山三部分组成，分别为工作物质、泵浦系统、谐振腔。3.激光的特性（1）单色性好（2）方向性好，高亮度（3）相干性好9.1.2 典型激光

2、器1.固体激光器固体激光器足以掺杂离子的绝缘晶体或玻璃作为工作物质的激光器。固体激光器-般 是由激光工作物硕、激励源、聚光腔、谐振腔反射镜和电源等部分构成。2.气体激光器气体激光益足以气体或蒸汽作为工作物丿页的激光器。这种激光馮址金町见光区域内输 出功率最高的一种激光器。气体激光其的特点是输出光束的质星鍛好。3.染料激光器工作物质是有机染料，其能级山单态和三重态组成。-般染料激光器的结构简单， 价廉，输出功率和转换效率都比较高。4.半导体激光器:-、卜导体激光器又称为激光二极管(LD),是以半导体材料作为激光匚作物质的激光器。半亍体激光器是冃询光通信系统的垃豆要的光源。: 9.1.3 激光在材

3、料加工中的应用:激光加工技术的研究范围-般可分为：(1)激光加匸系统。包括激光器、导光系统、加匸机床、控制系统及检测系统。(2)激光加工工艺。包扌占切割、焊接、农面处理、打孔、打标、划线、微调等乞种加 工工艺。9.1.4 激光在信息技术中的应用：21世纪的激光技术与产业的发展将支撑并推进窈速.宽带.海星的光通信以及网络通信，并将引发一场照明技术革命。 9.1.5 激光化学激光化学的应用年常广泛。制药匚业是第一个得益的领域。激光化学虽然尚处起步 阶段，但其前杲十分光明。9.1.6 激光医疗激光在医学上的应用分为两大类：激光诊断与激光治疗，前者是以激光作为仃息载体, 后者则以激光作为能量载体。:

4、9.1.7 激光在精密测量中的应用:-激光的高度相T性，使它经发明就替代氮86成为绝对光波干涉仪的廿选光源。9-2纳米技术纳米技术足20壯纪80年代末90年代初逐步发展起來的询沿件、交叉性的新型学科， 它是纳米尺度（1100nm） I:研究物质的特性和相互作用，以及利用这歧特性的多学科 交叉的科学和技术。若以研究对猱和匚作特点來分类，纳米科技可以分为2个研究领域;纳米材料、纳米器 件、纳米尺度的检测与表征。纳米技术的主要应用:-（1）纳米技术在陶瓷领域方血的应用（2）纳米技术在微电子学上的应用（3）纳米技术在生物工程上的应用（4）航空航天（5）纳米技术在光电领域的应用（6）纳米技术在化工领域的

5、应用（7）纳米技术在医学上的应用（8）纳米技术在分子组装方面的应用（9）国家安全9.3等离子体等离子体是处在非束缚态的带电料子组成的多粒了体系。它是除去固、液、气外物质 存在的第四个基本形态。等离子体是电子、离子和中性离子构成的混合体。它导电，但宏观上乂是中性的。这种高度电离的、宏观上呈中性的气体叫做等离子体。等离子体物理的发展为材料能源、信息、环境空间、空间物理、地球物理等科学的进 一步发展提供新的技术和工艺。等离子体可以分为两种：高温和低温零离子体。等离子体的广泛应用。9.4混沌现象混沌现彖(Chaos)是貌似随机的不规则运动，苴实是指确定件非线性理论描述的系 统屮，不需附加任何随机因素亦可出现类似随机的行为，其行为却农现为不确定性、不可 重复性、不可预测性，这就是混沌现線。人们经过对混沌现線近儿十年的深入研究，已经取得了突破性的进展。目询，混沌现 彖广泛存在于数学、物理.化学.生物.天文、哲学.社会学、经济学.医学、气彖.音 乐.体育等学科。因此,科学家认为,在现代的科学中普遍存在着混沌现欽,它打破了不 同学科Z间的界线，它是涉及系统总体本质的一门新兴科学。通过对混沌的研究，极大地扩展了人们的视野，活跃了人们的思维。过被人们认为 是确定论的和可逆的果些力学方程。却具冇内在的随机