人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光

1、第五节第五节1960年，人类在实验室里激发出年，人类在实验室里激发出了一种自然界中没有的光，这就了一种自然界中没有的光，这就是激光。现在激光已经深入我们是激光。现在激光已经深入我们生活的各个方面，打长途电话、生活的各个方面，打长途电话、看看VCD、医院里的手术，煤矿里、医院里的手术，煤矿里挖掘坑道挖掘坑道.激光到底是什么样的光，他为激光到底是什么样的光，他为什么有这么大的作用？什么有这么大的作用？ 激光激光一、普通光源的发光过程为自发一、普通光源的发光过程为自发辐射，各原子自发辐射发出的光辐射，各原子自发辐射发出的光彼此独立，频率、振动方向，相彼此独立，频率、振动方向，相位不一定相同位不一定相

2、同非相干光。这非相干光。这些光在叠加时，一会儿在空间的些光在叠加时，一会儿在空间的某点相互加强，某点相互加强， 一会儿在这点又一会儿在这点又相互减弱，不能形成相互减弱，不能形成 稳定的亮区稳定的亮区和暗区，所以不能发生干涉。和暗区，所以不能发生干涉。二、某些物质的原子中的粒子受光二、某些物质的原子中的粒子受光或电刺激，使低能级的原子变成高或电刺激，使低能级的原子变成高能级原子，而辐射出相位、频率、能级原子，而辐射出相位、频率、方向等完全相同的光，这种光叫作方向等完全相同的光，这种光叫作激光。激光。 特点特点作用作用应用实例应用实例相干光相干光 可进行调制、传递信息可进行调制、传递信息光纤通信光

3、纤通信平行度平行度非常好非常好传播很远距离能保持一定传播很远距离能保持一定强度，可精确测距测速强度，可精确测距测速激光雷达激光雷达可会聚于很小的一点，记可会聚于很小的一点，记录信息密度高录信息密度高DVDDVD、CDCD、VCDVCD机，机，计算机光驱计算机光驱亮度高亮度高可在很小空间短时间内集可在很小空间短时间内集中很大能量中很大能量激光切割、焊接、激光切割、焊接、打孔打孔、医疗手术医疗手术产生高压引起核聚变产生高压引起核聚变人工控制聚变反人工控制聚变反应应激光特性激光特性 由于激光是相干光由于激光是相干光 ，所以它能像无线电波那样所以它能像无线电波那样进行调制，用来传递信息，进行调制，用来

4、传递信息，光纤通讯就是激光与光导光纤通讯就是激光与光导纤维相结合的产物纤维相结合的产物,广学计广学计算机有着普通计算机无法算机有着普通计算机无法比拟的的优点，这种计算比拟的的优点，这种计算机速度高，传输信息量大机速度高，传输信息量大等优点等优点 由于平行度好，所以传播很远的距由于平行度好，所以传播很远的距离后，仍能保持一定的强度。若对准离后，仍能保持一定的强度。若对准目标发出一个极短的激光脉冲，测量目标发出一个极短的激光脉冲，测量发出脉冲到接受到脉冲的时间间隔，发出脉冲到接受到脉冲的时间间隔，就可以求出目标的距离，激光测距雷就可以求出目标的距离，激光测距雷达原理就是根据这个原理制成的，多达原理

5、就是根据这个原理制成的，多用途的激光雷达不仅可以测量距离，用途的激光雷达不仅可以测量距离，并且能够根据多普勒效应测出目标的并且能够根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而进行跟踪。运动速度，从而进行跟踪。 由于激光的平行度好，由于激光的平行度好，可以汇聚到很小的一个点，可以汇聚到很小的一个点，让着一个点射到让着一个点射到VCD机、机、CD唱片机或计算机的光盘唱片机或计算机的光盘上，可以读出光盘上记录的上，可以读出光盘上记录的信息，经过处理后，还原成信息，经过处理后，还原成声音和图像。声音和图像。 亮度高，所以能量大，如果亮度高，所以能量大，如果把强大的激光束会聚起来照射把强大的激光束会聚起来照射

6、到物体上，可以使物体的被照到物体上，可以使物体的被照部分在不到千分之一秒的时间部分在不到千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。因此，内产生几千万度的高温。因此，用来切割物体，硬材料上打，用来切割物体，硬材料上打，医学上的医学上的“激光刀激光刀”来切开皮来切开皮肤，切除肿瘤，肤，切除肿瘤，“焊接焊接”剥落剥落的视网膜等的视网膜等原子核聚变时释放的核能是一原子核聚变时释放的核能是一种很有希望的能源，怎样使原种很有希望的能源，怎样使原子核在人工控制下进行聚变反子核在人工控制下进行聚变反应，这是各国科学家研究的重应，这是各国科学家研究的重要课题，一个可能的实验途径要课题，一个可能的实验途径是：把核燃料

7、制成小颗粒，用是：把核燃料制成小颗粒，用激光从四面八方对它进行照射，激光从四面八方对它进行照射，利用强激光产生的高压引起核利用强激光产生的高压引起核聚变。聚变。激光在农业生产领域有着广泛的应激光在农业生产领域有着广泛的应用，用激光照射农作物种子，可诱用，用激光照射农作物种子，可诱发遗传变异，缩短种子发芽时间，发遗传变异，缩短种子发芽时间，育出的秧苗生长比较快，长势好等。育出的秧苗生长比较快，长势好等。把激光技术引入果树栽培，能改良把激光技术引入果树栽培，能改良水果的品质，提高水果的产量。用水果的品质，提高水果的产量。用激光照射畜牧家禽鱼类，能促进生激光照射畜牧家禽鱼类，能促进生长发育。长发育。

8、2、激光的特点：相干性好、平行度高、能量大（亮度高）。、激光的特点：相干性好、平行度高、能量大（亮度高）。课堂小结课堂小结1自然光与相干光自然光与相干光3、激光的用途、激光的用途自然光自然光原子发光方向，产生时刻都不确定原子发光方向，产生时刻都不确定频率不一样频率不一样不能发生干涉是非相干光不能发生干涉是非相干光激光频率一样频率一样能发生干涉能发生干涉是人工相干光是人工相干光课堂巩固课堂巩固例例、关于激光的应用问题，以下说法正确的是、关于激光的应用问题，以下说法正确的是 （ ）A A光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号来进行调制，使其在光导纤维中进行

9、传递信信号来进行调制，使其在光导纤维中进行传递信息息B B计算机内的计算机内的“磁头磁头”读出光盘上记录的信息读出光盘上记录的信息是应用了激光的相干性特点来进行的是应用了激光的相干性特点来进行的 C C医学上用激光作医学上用激光作“光刀光刀”来切除肿瘤是应用来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点了激光亮度高的特点D D“激光测距雷达激光测距雷达”利用激光测量很远目标的利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点距离是应用了激光亮度高的特点AC例激光器是一个特殊的光源，它发例激光器是一个特殊的光源，它发出的光便是激光。红宝石激光器发射出的光便是激光。红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪

10、光，的激光是不连续的一道一道的闪光，每道闪光称为一个光脉冲。现有一红每道闪光称为一个光脉冲。现有一红宝石激光器，发射功率为宝石激光器，发射功率为1.01.010101010W W，所发射的每个光脉冲持续的时间为所发射的每个光脉冲持续的时间为1.01.010101111s s，波长为，波长为793.4793.4nmnm，则每，则每列光脉冲的长度是列光脉冲的长度是 。310 -3m(1)(2)(3)TctT-3t又因为在时间内 发出的波长数n=所以长度x=n又以上可得 x=3.010m 例一台激光器，它的功率为例一台激光器，它的功率为P,如果它发射出的单色光在空气中如果它发射出的单色光在空气中的波

11、长为的波长为.则这束单色光的频率则这束单色光的频率是是 ，它在时间，它在时间t内辐射的内辐射的光能为光能为 ，如果已知这束，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为单色光在某介质中的传播速度为v, 那么这束单色光从该介质射向真那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为空发生全反射的临界角为。c/ptarcsin(V/C) 解：根据全反射临界角解：根据全反射临界角sinC=1/n, 且且n=C/V,则临界角则临界角C= arcsin(V/C). 例。国家例。国家863计划中的一个重点项目所研究的计划中的一个重点项目所研究的X光激光激光（频率范围很窄的高强度光（频率范围很窄的高强度X射线）

12、，有着广泛射线），有着广泛的应用前景，用的应用前景，用X光激光给细胞光激光给细胞“照像照像”，主要，主要利用了利用了X光的以下哪个特点光的以下哪个特点 （ ） A、杀菌作用、杀菌作用 B、化学作用、化学作用 C、波长短、波长短 D、粒子性、粒子性例。医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，例。医学上将激光束的宽度聚集到纳米的范围内，可修复人体已损坏的器官，对可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微分子进行超微型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用型基因修复，除去癌症、遗传疾病等，这是利用了激光的了激光的 （ ）A、单色性、单色性 B、平行性、平行性 C、高能性、高能性 D、粒子性、粒子性cc例例 下列说法正确的是下