高考物理核心要点突破系列课件：第20章第五节《激光》人教版选修

高考物理核心要点突破系列课件第20章第五节《激光》人教版选修Contents目录激光的简介激光的产生原理激光的特性及应用高考中与激光相关的考点分析高考中与激光相关的习题解析激光的简介01受激发射放大原理产生的光。激光受激发射光的放大外界光子激励原子跃迁到高能级，高能级不稳定，又跃迁回低能级，同时放出一个光子。光子激励原子产生更多的光子，形成光的放大。030201激光的定义频率单一，相干性好。单色性好平行度高，发散角小。方向性好能量集中，亮度远大于太阳光。亮度高激光的特点激光的发明和应用通信医学光纤通信，容量大、传输距离远。激光手术、激光美容等，无创伤、恢复快。应用广泛测量军事通信、测量、医学、军事等领域。激光雷达、测距等，精度高、抗干扰能力强。激光武器、激光制导等，攻击速度快、命中率高。激光的产生原理02原子内部电子在不同能级上具有不同的能量，这些能级是不连续的。原子能级光的基本粒子，具有能量和动量，其能量与频率成正比，与波长成反比。光子原子能级与光子0102光的受激辐射放大在特定条件下，受激辐射的光子数会不断放大，形成激光。当入射光子与高能级原子发生相互作用时，会引发其他原子从高能级跃迁到低能级并释放相同频率的光子，形成光的受激辐射。工作物质在泵浦源的作用下被激发到高能级，产生受激辐射。光学谐振腔通过反射镜使光子在腔内循环放大，最终形成定向输出的强光束。激光器由工作物质、泵浦源和光学谐振腔组成。激光器的工作原理激光的特性及应用03相干性是指激光具有高度的方向性和频率单一性，即激光光波的振动方向一致，波峰与波峰之间的相对位置固定。这种特性使得激光能够实现干涉、全息成像等特殊光学现象。相干性还使得激光在通信、雷达、光谱分析等领域具有广泛的应用，如光纤通信利用了激光的相干性传输信号，提高了信息传输的效率和稳定性。激光的相干性平行度高是指激光的光束发散角小，光线平行度高，能量集中。这种特性使得激光能够实现远距离的定向照射和快速传输，在空间通信、测距、雷达等领域具有重要应用。在工业加工中，利用激光的平行度高和能量集中的特点，可以实现高精度的打标、切割、焊接等加工工艺，提高了生产效率和加工质量。激光的平行度高能量集中是指激光具有较高的光强和功率密度，能够在较短的时间内对目标进行高强度的照射和能量传递。这种特性使得激光在材料加工、医疗、军事等领域具有广泛的应用。在医疗领域，利用激光的能量集中特性，可以实现微创手术和光动力疗法等先进的治疗方法，提高了医疗效果和安全性。激光的能量集中科技领域中，激光的应用非常广泛。在通信领域，光纤通信利用了激光的相干性和平行度高特性传输信号；在测量领域，激光雷达利用了激光的平行度高和能量集中特性进行距离和速度的测量；在加工领域，激光切割和焊接利用了激光的高能量密度和高精度特性；在医学领域，激光在眼科、皮肤科、牙科等领域都有广泛应用，如准分子激光治疗近视眼、激光美容等。激光在科技领域的应用高考中与激光相关的考点分析04VS激光在光学试题中常作为光源，考察光的干涉、衍射、偏振等基本光学现象激光具有单色性好、方向性强、相干性高等特点，因此在光学试题中常作为光源来研究光的干涉、衍射、偏振等现象。例如，考察激光通过双缝产生的干涉条纹，或通过偏振片后光强的变化等。激光在光学试题中的应用激光常用于物理实验中测量长度、速度、角度等物理量由于激光具有高亮度和高准直性，因此在物理实验中常被用于测量长度、速度、角度等物理量。例如，利用激光测距仪测量两点间的距离，或用激光干涉仪测量物体的微小位移等。激光在物理实验题中的应用激光在计算题中常与能量守恒、动量守恒等物理规律结合激光作为光源时，常常与能量守恒、动量守恒等物理规律结合进行计算。例如，考察激光照射到物质上产生的光电子、光热效应等，需要结合能量守恒和动量守恒进行计算。激光在计算题中的应用高考中与激光相关的习题解析05简述激光的特性及其应用。激光具有高亮度、高单色性、高相干性的特点，广泛应用于通信、测量、加工等领域。基础题解析答案解析题目示例中档题解析题目示例说明固体激光器的工作原理，并列举常见的光学元件。答案解析固体激光器利用激活介质产生光子，通过谐振腔形成激光。常见的光学元件包括反射镜、透镜、棱镜等，用于控制激光的方向、形状和模式。高档题解析阐述量子纠缠在量子通信中的应用，并分析激光在其中起到的作用。题目示例量子纠缠是量子力学中的一种现象，量子通信利用其实