高中物理 第十三章 光 13.8 激光課件 新人教版選修34.ppt

第十三章光第八節(jié)激光 物體發(fā)光的微觀(guān)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(chēng)為lightamplificationbystimulatedemissionofradiation 縮寫(xiě)為laser 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) 射線(xiàn)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(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 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(wú)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(guò)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(shuō)沒(méi)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(chēng)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 1982年開(kāi)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(niǎo)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 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 全息照片的觀(guān)看 用激光照射全息照片 在照片的另一側(cè)觀(guān)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(guān)察 可以看到原來(lái)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 一 自發(fā)輻射 自發(fā)輻射 受激吸收和受激輻射 1916年愛(ài)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 課堂練習(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