激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理

第二章激光與生物組織相互作用機(jī)理第二章1概要2.1激光基礎(chǔ)2.2光在組織中的傳播基礎(chǔ)2.3激光的生物效應(yīng)2.4強(qiáng)激光手術(shù)的原理與方法2.5生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像概要22.1激光基礎(chǔ)2.1.1光的波粒二象性2.1.2激光產(chǎn)生機(jī)理2.1激光基礎(chǔ)32.1.1光的波粒二象性光的一個(gè)基本性質(zhì)就是具有波粒二象性√人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)從牛頓的微粒說(shuō),到菲涅爾的波動(dòng)說(shuō),再到愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)。方面光是電磁波,具有波動(dòng)的性質(zhì),有一定的頻率和波長(zhǎng)。另方面光是光子流,光子是具有一定能量和動(dòng)量的物質(zhì)粒子。在一定條件下,某一方面的屬性比較明顯。2.1.1光的波粒二象性4惠更斯和牛頓的早期光理論最早的綜合光理論是由惠更斯所發(fā)展的,他提出了一個(gè)光的波動(dòng)理論,解釋了光波如何直線傳播,該理論也能很好地解釋折射現(xiàn)象牛頓的粒子理論:牛頓認(rèn)為光是由微小粒子所組成,這樣他能夠很自然地解釋反射現(xiàn)象。并且,他也能稍顯麻煩地解釋透鏡的折射現(xiàn)象,以及通過(guò)三棱鏡將陽(yáng)光分解為彩虹?；莞购团ｎD的早期光理論5菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論雙縫干涉實(shí)驗(yàn)為惠更斯的理論提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù):這些實(shí)驗(yàn)顯示,當(dāng)光穿過(guò)網(wǎng)格時(shí),可以觀察到一個(gè)干涉樣式,與水波的干涉行為十分相似。并且,通過(guò)這些樣式可以計(jì)算出光的波長(zhǎng)麥克斯韋在世紀(jì)末葉給出了一組方程,揭示了電磁波的性質(zhì)。而方程得到的結(jié)果,電磁波的傳播速度就是光速,這使得光作為電磁波的解釋被人廣泛接受,而惠更斯的理論也得到了重新認(rèn)可。菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論6涉條紋光束Adoubleslitexperiment涉條紋7愛(ài)因斯坦光子理論愛(ài)因斯坦提出光是由稱為“光子”的粒子組成,借此解釋了光電效應(yīng)。愛(ài)因斯坦光子理論8科學(xué)家首次看到了光的波粒二象性上面的想象圖演示的是Waveand單光子穿過(guò)干涉儀時(shí)的Wave-like情景,干涉儀的輸出端particle裝有量子分光鏡。圖中遠(yuǎn)處可以看到正弦振蕩的波形,表示的是單光子干涉,是一種波動(dòng)現(xiàn)象。而在圖片近處察不到振蕩,說(shuō)明只表現(xiàn)出粒子的特性。在兩種極端之間,單光子的行為連續(xù)不斷地從波的PmM形式向粒子形式轉(zhuǎn)變圖中顯示了這兩種狀態(tài)的重疊。科學(xué)家首次看到了光的波粒二象性91)光波2、光速、頻率和波長(zhǎng)三者的關(guān)系(1)波長(zhǎng):振動(dòng)狀態(tài)在經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)向前傳播的距離。(×10-4um)線電波Y射線X射線1)光波10激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理11激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理12激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理13激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理14激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理15激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理16激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理17激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理18激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理19激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理20激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理21激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理22激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理23激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理24激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理25激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理26激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理27激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理28激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理29激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理30激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理31激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理32激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理33激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理34激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理35激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理36激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理37激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理38激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理39激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理40激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理41激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理42激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理43激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理44激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理45激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理46激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理47激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理48激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理49激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理50激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理51激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理52激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理53激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理54激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理55激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理56激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理57激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理58激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理59激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理60激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理61激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理62第二章激光與生物組織相互作用機(jī)理第二章63概要2.1激光基礎(chǔ)2.2光在組織中的傳播基礎(chǔ)2.3激光的生物效應(yīng)2.4強(qiáng)激光手術(shù)的原理與方法2.5生物醫(yī)學(xué)光學(xué)成像概要642.1激光基礎(chǔ)2.1.1光的波粒二象性2.1.2激光產(chǎn)生機(jī)理2.1激光基礎(chǔ)652.1.1光的波粒二象性光的一個(gè)基本性質(zhì)就是具有波粒二象性√人們對(duì)光的認(rèn)識(shí)從牛頓的微粒說(shuō),到菲涅爾的波動(dòng)說(shuō),再到愛(ài)因斯坦的光子說(shuō)。方面光是電磁波,具有波動(dòng)的性質(zhì),有一定的頻率和波長(zhǎng)。另方面光是光子流,光子是具有一定能量和動(dòng)量的物質(zhì)粒子。在一定條件下,某一方面的屬性比較明顯。2.1.1光的波粒二象性66惠更斯和牛頓的早期光理論最早的綜合光理論是由惠更斯所發(fā)展的,他提出了一個(gè)光的波動(dòng)理論,解釋了光波如何直線傳播,該理論也能很好地解釋折射現(xiàn)象牛頓的粒子理論:牛頓認(rèn)為光是由微小粒子所組成,這樣他能夠很自然地解釋反射現(xiàn)象。并且,他也能稍顯麻煩地解釋透鏡的折射現(xiàn)象,以及通過(guò)三棱鏡將陽(yáng)光分解為彩虹?；莞购团ｎD的早期光理論67菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論雙縫干涉實(shí)驗(yàn)為惠更斯的理論提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù):這些實(shí)驗(yàn)顯示,當(dāng)光穿過(guò)網(wǎng)格時(shí),可以觀察到一個(gè)干涉樣式,與水波的干涉行為十分相似。并且,通過(guò)這些樣式可以計(jì)算出光的波長(zhǎng)麥克斯韋在世紀(jì)末葉給出了一組方程,揭示了電磁波的性質(zhì)。而方程得到的結(jié)果,電磁波的傳播速度就是光速,這使得光作為電磁波的解釋被人廣泛接受,而惠更斯的理論也得到了重新認(rèn)可。菲涅爾、楊和麥克斯韋光理論68涉條紋光束Adoubleslitexperiment涉條紋69愛(ài)因斯坦光子理論愛(ài)因斯坦提出光是由稱為“光子”的粒子組成,借此解釋了光電效應(yīng)。愛(ài)因斯坦光子理論70科學(xué)家首次看到了光的波粒二象性上面的想象圖演示的是Waveand單光子穿過(guò)干涉儀時(shí)的Wave-like情景,干涉儀的輸出端particle裝有量子分光鏡。圖中遠(yuǎn)處可以看到正弦振蕩的波形,表示的是單光子干涉,是一種波動(dòng)現(xiàn)象。而在圖片近處察不到振蕩,說(shuō)明只表現(xiàn)出粒子的特性。在兩種極端之間,單光子的行為連續(xù)不斷地從波的PmM形式向粒子形式轉(zhuǎn)變圖中顯示了這兩種狀態(tài)的重疊?？茖W(xué)家首次看到了光的波粒二象性711)光波2、光速、頻率和波長(zhǎng)三者的關(guān)系(1)波長(zhǎng):振動(dòng)狀態(tài)在經(jīng)歷一個(gè)周期的時(shí)間內(nèi)向前傳播的距離。(×10-4um)線電波Y射線X射線1)光波72激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理73激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理74激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理75激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理76激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理77激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理78激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理79激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理80激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理81激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理82激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理83激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理84激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理85激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理86激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理87激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理88激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理89激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理90激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理91激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理92激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理93激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理94激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理95激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理96激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理97激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理98激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理99激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理100激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理101激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理102激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理103激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理104激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理105激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理106激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理107激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理108激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理109激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理110激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理111激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理112激光生物醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)課件整理1