2021-2021學年魯科版選修3-4激光與全息照相課件

2024/3/262021－2021學年魯科版選修3-4激光與全息照相課件激光的產(chǎn)生1、光的產(chǎn)生：原子獲得能量后處于不穩(wěn)定狀態(tài)，會以光子的形式向外發(fā)射能量，這個能量就是光。2、自發(fā)發(fā)射：一般光源自發(fā)地發(fā)出光，所發(fā)出的光頻率不一、相差不穩(wěn)定、方向不同。這種是自然光，即普通光。3、受激發(fā)射：原子受到外來光子的激發(fā)，會發(fā)射出與這個外來光子“四同”（同頻率、同相差、同偏振、同傳播方向）的光，這種就是激光。2.激光的產(chǎn)生：1.物體發(fā)光的微觀機理：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)躍遷的過程中，會發(fā)出光。某些物質(zhì)的原子中的粒子受光或電刺激，使低能級的原子變成高能級原子，在向低能態(tài)躍遷時輻射出相位、頻率、方向等完全相同的光，這種光叫作激光。一。激光的產(chǎn)生機理3.激光器的種類A.氣體激光器:最常見的是氦氖激光器,另一種典型代表是氬離子激光器B.固體激光器:紅寶石激光器,釔鋁石榴石激光器C.液體、化學和半導體激光器D.“隱身”和“變色”激光器:二氧化碳激光器，可稱“隱身人”，因為它發(fā)出的激光波長為10.6微米，“身”處紅外區(qū)，肉眼不能覺察;確實能變色,只要轉(zhuǎn)動一個激光器上的旋鈕，就可以獲得紅、橙、黃、綠、青、藍、紫各種顏色的激光。激光的特點及其應(yīng)用

特點(與普通光)相干性好平行度好亮度高特點內(nèi)容頻率單一，相差恒定，易發(fā)生干涉現(xiàn)象，可像無線電波一樣調(diào)制。激光的方向性非常好，是一束幾乎不發(fā)散的平行光，可以會聚到很小的點上。激光能在很小的空間、很短的時間內(nèi)集中很大的能量應(yīng)用光纖通信光的干涉激光全息照相測距和跟蹤目標DVD、CD唱片、計算機光盤“光刀”激發(fā)核反應(yīng)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：測距、測速（激光雷達測速）信息存儲和閱讀（DVD、CD唱機、計算機光盤3.亮度高：工業(yè)切割、焊接；醫(yī)學“光刀”、焊接。利用強激光產(chǎn)生的高壓引發(fā)核聚變。形形色色的激光武器1）激光槍全息照相的基本原理全息照相概述“全息”是指物體發(fā)出的光波的全部信息：既包括振幅或強度，也包括相位。普通照相使用透鏡成像原理，底片上化學反應(yīng)的強度直接由物體各處的明暗決定，即由入射光波的強度決定。而全息照相不但記錄了入射光波的強度，也記錄了入射光波的相位。所謂全息照片就是一種記錄被攝物體反射（或透射）光波中全部信息的先進照相技術(shù)。全息照片不用一般的照相機，而要用一臺激光器。激光束用分光鏡一分為二，其中一束照到被拍攝的景物上。另一束直接照到感光膠片即全息干板上。當光束被物體反射后，其反射光束也照射在膠片上，就完成了全息照相的攝制過程全息照相的拍攝原理拍攝全息照片的基本光路大致如圖。一激光光源（波長為λ）的光分成兩部分：直接照射到底片上的叫參考光；另一部分經(jīng)物體表面散射的光也照射到照相底片，稱為物光。參考光和物光在底片上各處相遇時將發(fā)生干涉，底片記錄的即是各干涉條紋疊加后的圖像。全息照相的觀察原理觀察全息照片的光路圖如右圖：全息照相的觀察原理全息照片不同于普通照片,其底片不顯示物體的形象,而是干涉條紋疊加后的圖像。沖洗時只是改變了不同部分的透光性。觀察時,需利用與拍照時同頻率的光的衍射原理。所有發(fā)光點的對應(yīng)的衍射條紋會使人眼看到一個處于原來位置的完整的立體虛像。全息照相的特點

1.全息照片衍射形成的立體虛像是一個真正立體的,當人眼換一個位置時,便可以看到物體的側(cè)面像,即物體上原來被擋住的部分也可以看到。2.即