高考物理核心要點(diǎn)突破系列課件：第20章第五節(jié)《激光》人教版選修

高考物理核心要點(diǎn)突破系列課件第20章第五節(jié)《激光》人教版選修Contents目錄激光的簡介激光的產(chǎn)生原理激光的特性及應(yīng)用高考中與激光相關(guān)的考點(diǎn)分析高考中與激光相關(guān)的習(xí)題解析激光的簡介01受激發(fā)射放大原理產(chǎn)生的光。激光受激發(fā)射光的放大外界光子激勵(lì)原子躍遷到高能級，高能級不穩(wěn)定，又躍遷回低能級，同時(shí)放出一個(gè)光子。光子激勵(lì)原子產(chǎn)生更多的光子，形成光的放大。030201激光的定義頻率單一，相干性好。單色性好平行度高，發(fā)散角小。方向性好能量集中，亮度遠(yuǎn)大于太陽光。亮度高激光的特點(diǎn)激光的發(fā)明和應(yīng)用通信醫(yī)學(xué)光纖通信，容量大、傳輸距離遠(yuǎn)。激光手術(shù)、激光美容等，無創(chuàng)傷、恢復(fù)快。應(yīng)用廣泛測量軍事通信、測量、醫(yī)學(xué)、軍事等領(lǐng)域。激光雷達(dá)、測距等，精度高、抗干擾能力強(qiáng)。激光武器、激光制導(dǎo)等，攻擊速度快、命中率高。激光的產(chǎn)生原理02原子內(nèi)部電子在不同能級上具有不同的能量，這些能級是不連續(xù)的。原子能級光的基本粒子，具有能量和動量，其能量與頻率成正比，與波長成反比。光子原子能級與光子0102光的受激輻射放大在特定條件下，受激輻射的光子數(shù)會不斷放大，形成激光。當(dāng)入射光子與高能級原子發(fā)生相互作用時(shí)，會引發(fā)其他原子從高能級躍遷到低能級并釋放相同頻率的光子，形成光的受激輻射。工作物質(zhì)在泵浦源的作用下被激發(fā)到高能級，產(chǎn)生受激輻射。光學(xué)諧振腔通過反射鏡使光子在腔內(nèi)循環(huán)放大，最終形成定向輸出的強(qiáng)光束。激光器由工作物質(zhì)、泵浦源和光學(xué)諧振腔組成。激光器的工作原理激光的特性及應(yīng)用03相干性是指激光具有高度的方向性和頻率單一性，即激光光波的振動方向一致，波峰與波峰之間的相對位置固定。這種特性使得激光能夠?qū)崿F(xiàn)干涉、全息成像等特殊光學(xué)現(xiàn)象。相干性還使得激光在通信、雷達(dá)、光譜分析等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用，如光纖通信利用了激光的相干性傳輸信號，提高了信息傳輸?shù)男屎头€(wěn)定性。激光的相干性平行度高是指激光的光束發(fā)散角小，光線平行度高，能量集中。這種特性使得激光能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離的定向照射和快速傳輸，在空間通信、測距、雷達(dá)等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用。在工業(yè)加工中，利用激光的平行度高和能量集中的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)高精度的打標(biāo)、切割、焊接等加工工藝，提高了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。激光的平行度高能量集中是指激光具有較高的光強(qiáng)和功率密度，能夠在較短的時(shí)間內(nèi)對目標(biāo)進(jìn)行高強(qiáng)度的照射和能量傳遞。這種特性使得激光在材料加工、醫(yī)療、軍事等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在醫(yī)療領(lǐng)域，利用激光的能量集中特性，可以實(shí)現(xiàn)微創(chuàng)手術(shù)和光動力療法等先進(jìn)的治療方法，提高了醫(yī)療效果和安全性。激光的能量集中科技領(lǐng)域中，激光的應(yīng)用非常廣泛。在通信領(lǐng)域，光纖通信利用了激光的相干性和平行度高特性傳輸信號；在測量領(lǐng)域，激光雷達(dá)利用了激光的平行度高和能量集中特性進(jìn)行距離和速度的測量；在加工領(lǐng)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；在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，激光在眼科、皮膚科、牙科等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，如準(zhǔn)分子激光治療近視眼、激光美容等。激光在科技領(lǐng)域的應(yīng)用高考中與激光相關(guān)的考點(diǎn)分析04VS激光在光學(xué)試題中常作為光源，考察光的干涉、衍射、偏振等基本光學(xué)現(xiàn)象激光具有單色性好、方向性強(qiáng)、相干性高等特點(diǎn)，因此在光學(xué)試題中常作為光源來研究光的干涉、衍射、偏振等現(xiàn)象。例如，考察激光通過雙縫產(chǎn)生的干涉條紋，或通過偏振片后光強(qiáng)的變化等。激光在光學(xué)試題中的應(yīng)用激光常用于物理實(shí)驗(yàn)中測量長度、速度、角度等物理量由于激光具有高亮度和高準(zhǔn)直性，因此在物理實(shí)驗(yàn)中常被用于測量長度、速度、角度等物理量。例如，利用激光測距儀測量兩點(diǎn)間的距離，或用激光干涉儀測量物體的微小位移等。激光在物理實(shí)驗(yàn)題中的應(yīng)用激光在計(jì)算題中常與能量守恒、動量守恒等物理規(guī)律結(jié)合激光作為光源時(shí)，常常與能量守恒、動量守恒等物理規(guī)律結(jié)合進(jìn)行計(jì)算。例如，考察激光照射到物質(zhì)上產(chǎn)生的光電子、光熱效應(yīng)等，需要結(jié)合能量守恒和動量守恒進(jìn)行計(jì)算。激光在計(jì)算題中的應(yīng)用高考中與激光相關(guān)的習(xí)題解析05簡述激光的特性及其應(yīng)用。激光具有高亮度、高單色性、高相干性的特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于通信、測量、加工等領(lǐng)域?；A(chǔ)題解析答案解析題目示例中檔題解析題目示例說明固體激光器的工作原理，并列舉常見的光學(xué)元件。答案解析固體激光器利用激活介質(zhì)產(chǎn)生光子，通過諧振腔形成激光。常見的光學(xué)元件包括反射鏡、透鏡、棱鏡等，用于控制激光的方向、形狀和模式。高檔題解析闡述量子糾纏在量子通信中的應(yīng)用，并分析激光在其中起到的作用。題目示例量子糾纏是量子力學(xué)中的一種現(xiàn)象，量子通信利用其實(shí)