高中物理-激光 (6)
高中物理第十三章光第5、6节光的衍射光的偏振解析版新人教版选修3_4
光的衍射光的偏振1.衍射现象光通过很窄的缝或很小的孔时,光没有沿直线传播,而是绕过缝或孔的边缘传播到相当宽的地方的现象。
2.衍射条纹特点衍射条纹是一些明暗相间的条纹,中央条纹最宽、最亮,离中央条纹越远,亮条纹的宽度越小,亮度越低。
[辨是非](对的划“√”,错的划“×”)1.一切光都会发生衍射。
(√)2.单缝衍射中,中央条纹亮而宽。
(√)3.阳光下茂密的树荫中地面上的圆形亮斑是光的衍射形成的。
(×)[释疑难·对点练]1.单缝衍射图样的特点(1)中央条纹亮而宽。
(2)两侧亮条纹具有对称性,亮条纹宽度逐渐变窄,亮度逐渐减弱。
(3)波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大;单缝不变时,波长大的中央条纹宽,各条纹间距大。
(4)白光的单缝衍射条纹是中央为白色亮条纹,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,靠近白色亮条纹的内侧为紫色。
2.圆孔衍射(1)圆孔衍射:如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙所示的圆形亮斑(光的直线传播);减小圆孔,光屏上出现光源的像(小孔成像);当圆孔很小时,光屏上出现图丙所示的亮、暗相间的圆环(衍射图样)。
(2)圆孔衍射的图样特征:①单色光的圆孔衍射图样:中央亮圆的亮度大,外面是明暗相间的不等距的圆环;越向外,圆(亮)环亮度越低;②白光的圆孔衍射图样:中央亮圆为白色,周围是彩色圆环。
3.圆板衍射(1)各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射,致使影的轮廓模糊不清,若在单色光(如激光)传播途中放一个较小的圆形障碍物,会发现在影的中心有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑。
(2)形成泊松亮斑时,圆板阴影的边缘是模糊的,在阴影外还有不等间距的明暗相间的圆环。
(3)圆板衍射图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小。
[试身手]1.(多选)下列说法正确的是( )A.当光的波长比圆孔的直径大时,可以产生明显的衍射现象B.衍射现象的研究表明“光沿直线传播”只是一种近似规律C.用平行的单色光垂直照射不透明的小圆板,在圆板的后面发现圆板阴影中心处有一亮斑,这是光的干涉现象D.用平行的单色光垂直照射一个刀片,发现屏上刀片的阴影的边缘模糊不清,这是光的衍射现象解析:选ABD 当波长比障碍物的尺寸大或相差不多时,可以产生明显衍射现象,A正确;光沿直线传播是一种近似规律,B正确;泊松亮斑、刀片阴影边缘模糊都是光的衍射现象,C 错误,D正确。
高中人教物理选择性必修一第4章第5节 光的偏振 激光课时同步练(解析版)
第四单元光第6课光的偏振激光一、基础巩固1.下面四种与光有关的叙述中,哪些说法是错误的()A.用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理B.光的偏振证明了光是横波C.通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,是光的干涉所致D.在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,则条纹间距变窄【答案】C【解析】用光导纤维传播信号,是利用了光的全反射原理,故A不符合题意;光的偏振是光沿特定方向振动且与传播方向相垂直,则光的偏振说明是一种横波,故B不符合题意;通过两枝铅笔的狭缝所看到的远处日光灯的彩色条纹,这是光的衍射现象,故C符合题意;在光的双缝干涉实验中,若仅将入射光由黄光改为绿光,波长变短,则条纹间距变窄,故D不符合题意。
本题选说法错误的,故C正确ABD错误。
故选C。
2.关于光现象及其应用,下列说法正确的是()A.汽车灯光夜间照着自行车“尾灯”,就变得十分明亮,是利用了光的折射B.照相机的镜头表面镀有一层膜,使照相效果更好,是利用了光的衍射C.用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度,利用了光的干涉D.抽制高强度纤维细丝,可用激光监控其粗细,是利用了光的偏振【答案】C【解析】自行车“尾灯”为全反射棱镜,利用光的全反射现象;故A不符合题意;照相机镜头表面镀有一层增透膜是利用了光的薄膜干涉现象。
故B不符合题意;用透明的标准样板和单色光检查工件平面的平整度,利用了光的薄膜干涉现象。
故C符合题意;激光束越过细丝时产生的衍射条纹和它通过遮光板的同样宽度的窄缝规律相同。
观察光束经过细丝后在光屏上所产生的条纹即可判断细丝粗细的变化。
故D不符合题意。
3.在做双缝干涉实验时,常用激光光源,这主要是应用激光的()A.相干性好B.反射性好C.亮度高的特性D.平行性好【答案】A【解析】在做双缝干涉实验时,常用激光光源,这主要是应用激光的相干性好.故选A.4.在演示双缝干涉的实验时,常用激光做光源,这主要是应用激光的( )A.亮度高B.平行性好C.相干性好D.波动性好【答案】C【解析】在做双缝干涉实验时,常用激光光源,这主要是应用激光的相干性好以及单色性好.容易发生干涉现象,故C正确,ABD错误.故选C.5.对光现象的认识,下列说法中正确的是.()A.光的色散现象都是由光的干涉引起的B.光导纤维导光主要应用了光的干涉原理C.光的衍射现象表明光不沿直线传播D.光的偏振现象说明了光是一种纵波.【答案】C【解析】光的色散可能由光的干涉引起,也可能是光的折射引起的,故A错误;光导纤维应用了光的全反射,故B错误;衍射现象说明光具有波动性,光不沿直线传播,故C正确;光的偏振现象说明光是一种横波,故D错误.所以C正确,ABD错误.6.下列说法中正确的是()A.用光导纤维束传送图象信息,这是利用光的衍射现象B.立体电影利用的是光的偏振现象C.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹,这是光的干涉现象D.照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互加强【答案】B【解析】在光导纤维束内传送图象是利用光的全反射现象.故A错误.立体电影是应用了光的偏振现象.故B正确.眯着眼睛看发光的灯丝时能观察到彩色条纹是光的衍射现象.故C错误.照相机、望远镜的镜头表面常常镀一层透光的膜,即增透膜,光学镜头上的增透膜是利用光的干涉现象,从膜的前表面和玻璃表面反射的光相互减弱.故D错误.故选B.7.下列说法正确的是()A.用三棱镜观察太阳光谱是利用光的干涉现象B.用光导纤维传递信息是利用光的全反射现象C.用“猫眼”扩大观察视野是利用光的衍射现象D.用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的偏振现象【答案】B【解析】用三棱镜观察太阳光谱是利用光的折射现象,选项A错误;用光导纤维传递信息是利用光的全反射现象,选项B正确;用“猫眼”扩大观察视野是利用光的折射现象,选项C错误;用标准平面检查光学平面的平整程度是利用光的干涉现象,选项D错误。
22人教版高中物理新教材选择性必修第一册--第6节 光的偏振 激光
第6节光的偏振激光课标解读课标要求素养要求1.观察光的偏振现象,知道其产生的原因,知道其在生产生活中的应用。
2.知道光是横波。
3.通过实验,了解激光的特性。
能举例说明激光技术在生产生活中的应用。
1.物理观念:通过实验,认识偏振现象,知道只有横波才有偏振现象;了解激光的特点。
2.科学态度与责任:了解偏振光和自然光的区别,能列举实例阐述激光的三个特性。
自主学习·必备知识教材研习教材原句要点一偏振现象不同的横波,即使传播方向相同,振动方向也可能是不同的,这个现象称为“偏振现象”①。
要点二激光1960年,美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致②的光波,这就是激光。
自主思考①(1)自然光和偏振光的主要区别是什么?(2)自然光经水面反射的光一定是偏振光吗?答案:提示(1)在垂直于传播方向的平面内,自然光沿一切方向振动,偏振光沿某一特定方向振动。
(2)自然光经水面反射和折射的光都是偏振光。
②(1)利用激光测量地球到月球的距离,应用了激光哪方面的特点?(2)什么是激光的“纯净”性?这一性质有何作用?答案:提示(1)应用了激光平行度好的特点。
(2)“纯净”性是指频率、相位、偏振以及传播方向等性质完全相同。
利用这个特点,双缝干涉实验和衍射实验用激光比用自然光更容易完成。
可以用来传递信息。
名师点睛1.光的偏振现象说明光波属于横波。
2.太阳以及日光灯、发光二极管等普通光源发出的光,包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
这种光是自然光。
3.光在垂直于传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动。
这种光叫作偏振光。
4.激光可以进行光纤通信是利用了激光纯净的特性。
互动探究·关键能力探究点一光的偏振情境探究1.夜晚,汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照得睁不开眼,严重影响行车安全。
根据你所学的物理知识,能不能提出一种解决方法?答案:提示将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃,使射出的灯光变为偏振光;同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃,其透振方向正好与灯光的振动方向垂直,这样自己车灯发出的光经对面车窗反射后仍能进入自己眼中,而对面车灯发出的光不能进入自己的眼中。
高中物理光的偏振 激光课后习题答案
高中物理光的偏振激光课后习题答案1.什么是光的偏振现象?光的偏振现象对认识光的本性有什么意义?解析:在垂直于光的传播方向的平面上,只沿着某个特定的方向振动的光叫作偏振光,偏振光只能通过偏振方向与它振动方向相同的偏振片的现象叫做光的偏振现象,光的偏振现象说明光是一种横波。
从光的偏振概念来分析,偏振现象是横波独有的现象,纵波不会发生偏振现象。
2.市场上有一种太阳镜,它的镜片是偏振片。
为什么不用普通的带色玻璃而用偏振片?安装镜片时它的透振方向应该沿什么方向?利用偏振眼镜可以做哪些实验,做哪些检测?解析:两者的目的都是减少通光量,但普通带色玻璃改变了物体的颜色,而偏振片不会,并且会使看到的景物色彩柔和。
安装镜片时,两镜片的透振方向应相互垂直。
利用偏振镜片可以检验光波是不是横波,也可以检测某一光波是不是偏振光。
比如检测镜面的反射光、玻璃的折射光是不是偏振光。
3.激光是相干光源。
根据激光的这个特点,可以将激光应用在哪些方面?解析:可以将激光应用在检查物体表面平整度和全息照相等方面。
4.一张光盘可以记录几亿个字节,其信息量相当于几千本十多万字的书,其中一个重要的原因就是光盘上记录信息的轨道可以做得很密,1 mm 的宽度至少可以容纳 650 条轨道。
这是应用了激光的什么特性?解析:利用了激光的平行度好的特点。
5.激光可以在很小的空间和很短的时间内聚集很大的能量。
例如一台红宝石巨脉冲激光器,激光束的发散角只有 10-3 rad,在垂直于激光束的平面上,平均每平方厘米面积的功率达到 109 W。
激光的这一特性有哪些应用价值?请你举例说明。
解析:可以利用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔。
医学上可以用激光刀作为“光刀”来切开皮肤、切割肿瘤,还可以用激光“焊接”脱落的视网膜。
高中物理(人教版)精品讲义—光的偏振、激光
高中物理(人教版)精品讲义—光的偏振、激光课程标准课标解读1.观察振动中的偏振现象,知道只有横波才有偏振现象。
2.知道偏振光和自然光的区别,能运用偏振知识来解释生活中一些常见的光学现象。
3.知道激光与自然光的区别。
1.认识光的偏振现象,知道光是横波.2.知道偏振光和自然光的区别,了解偏振现象在生产与生活中的一些应用,如立体电影、液晶显示屏等.知识点01自然光和偏振光自然光(非偏振光)偏振光光的来源直接从光源发出的光自然光通过起偏器后的光光的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿所有方向,且沿各个方向振动的光强度都相同在垂直于光的传播方向的平面内,光振动沿某一特定方向(与起偏器透振方向一致)【即学即练1】下列关于偏振光的说法中正确的是() A.自然光就是偏振光B.沿着一个特定方向传播的光叫偏振光C.沿着一个特定方向振动的光叫偏振光D.单色光就是偏振光【答案】C【解析】自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿各个方向振动的光波的强度都相同;只有沿着特定方向振动的光才是偏振光,所以选项C正确.知识点02激光的特点及其应用1.激光:激光是一种通过人工方法获得的一种频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光波。
2.激光的特点(1)“纯净”:激光的频率、相位、偏振方向、传播方向都相同,在实际应用中带来很多方便,如可以更好地完成干涉和衍射实验,广泛地应用于科学研究和生产生活中。
(2)平行度:激光的平行度好,能传播相当远的距离,可以用于精确的测距。
(3)亮度:激光的亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量,可以用于切割、焊接以及在坚硬材料上打孔等。
(4)激光能像无线电波那样被调制,用来传递信息。
光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物。
【即学即练2】让激光照到VCD机、CD机或计算机的光盘上,就可以读出盘上记录的信息经过处理后还原成声音和图象,这是利用激光的()A.平行度好,可以会聚到很小的一点上B.相干性好,可以很容易形成干涉图样C.亮度高,可以在很短时间内集中很大的能量D.波长短,很容易发生明显的衍射现象【答案】A【解析】激光的特点之一是平行度好,它可以会聚到一个很小的点上,DVD、VCD、CD唱机或电脑上的光驱及刻录设备就利用了激光的这一特点,选项A正确,B、C、D错误.考法01光的偏振1.偏振片:偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着某个特定方向振动的光波才能顺利通过偏振片,这个方向叫作“透振方向”。
高中物理光的波动性知识点总结参考
高中物理光的波动性知识点总结参考高中物理光的波动性知识点总结参考一. 教学内容:光的波动性二. 要点扫描:(一)光的干涉1. 产生相干光源的方法(必须保证r相同)。
⑴利用激光;⑵将一束光分为两束。
2. 双缝干涉的定量分析如图所示,缝屏间距L远大于双缝间距d,O点与双缝S1和S2等间距,则当双缝中发出光同时射到O点附近的P点时,两束光波的路程差为δ=r2-r1。
条纹间距△x=λ。
上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。
结论:由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生。
当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,即kδ=∝d。
由于膜上各处厚度不同,故各处两列反射波的路程差不等。
若:ΔT=2d=nλ(n=1,2,?)则出现明纹。
ΔT=2d=(2n-1)λ/2 (n=1,2,?)则出现暗纹。
应注意:干涉条纹出现在被照射面。
薄膜干涉应用(1)透镜增透膜:透镜增透膜的厚度应是透射光在薄膜中波长的1/4倍。
使薄膜前后两面的反射光的光程差为波长的一半,(ΔT=2d=λ,得d=λ),故反射光叠加后减弱,从能量的角度分析E入=E反+E透+E吸。
在介质膜吸收能量不变的前提下,若E 反=0,则E透最大。
增强透射光的强度。
(2)“用干涉法检查平面”:如图所示,两板之间形成一层空气膜,用单色光从上向下照射,如果被检测平面是光滑的,得到的干涉图样必是等间距的。
如果某处凸起来,则对应明纹(或暗纹)提前出现,如图甲所示;如果某处凹下,则对应条纹延后出现,如图乙所示。
(注:“提前”与“延后”不是指在时间上,而是指由左向右的顺序位置上。
)4. 光的波长、波速和频率的关系V=λf。
光在不同介质中传播时,其频率f不变,其波长λ与光在介质中的波速V成正比。
色光的颜色由频率决定,频率不变则色光的颜色也不变。
(二)光的衍射。
1. 光的衍射现象是光离开直线路径而绕到障碍物阴影里的现象。
2. 泊松亮斑:当光照到不透光的极小圆板上时,在圆板的阴影中心出现的亮斑。
【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4):13.8《激光》精品教案(含答案)
课时13.8激光1.知道激光与自然光的区别。
2.了解激光的特点及其应用。
3.知道全息照相的原理,体验现代科技的神奇,培养对科学的兴趣。
重点难点:激光的特性和实际应用,激光和自然光的区别,全息照相的原理。
教学建议:本节主要讲解激光的特点及其应用,以及全息照相技术。
只要求学生对激光有所了解,知道激光和自然光的区别,但不给激光下定义,更不讲激光产生的机理。
关于全息照相的原理,要理解相位差是形成立体图像的根本原因。
导入新课:激光最初的中文名叫作“镭射”“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。
意思是“通过受激辐射光扩大”。
激光应用很广泛,你知道有哪些应用吗?1.自然光与激光(1)光是从物质的①原子中发射出来的。
原子获得能量后处于②不稳定状态 ,它会以光的形式把能量发射出去。
普通的光源原子在什么时刻发光、在哪个方向偏振,完全是③随机(填“一定”或“随机”)的,所以两个独立的普通光源发出的光是④非相干光(填“相干光”或“非相干光”)。
(2)激光是一种通过人工方法获得的一种频率⑤相同、相位差⑥恒定、偏振方向⑦一致的光,所以激光是一种相干光。
2.激光的特点(1)相干性:激光是相干光,所以它能像无线电波那样被⑧调制,用来传递信息。
(2)平行度:激光的平行度好,能传播相当远的距离,可以用于精确的⑨测距。
(3)亮度:激光的亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中⑩很大的能量,可以用于切割、焊接以及在坚硬材料上打孔等。
3.全息照相(1)普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息。
(2)拍摄全息照片时将同一束激光分为两部分,一部分直接照射到底片上(称为参考光),另一部分通过被拍摄物反射后再到底片上(称为物光),参考光和物光在底片上相遇时发生干涉,形成复杂的干涉条纹。
高中物理选修3---4第十三章第八节《激光》新课教学课件
全息照相:
参考光
照相底片
物光 物
反射光
同一激光束被分成两束,参考光直接照到底片上,物 光也到达底片。两者干涉,在底片上形成复杂的干涉 条纹,各点的明暗程度反映了叠加的加强和减弱的情 形。
照明光
全
息
照
人眼
片
全息照片的观看:
用激光照射全息照片,在照片的另一侧观看原物体 的立体的像。
• 用肉眼去看,全息照片上只有些乱七八糟 的条纹
选修3—4 第十三章 光
§13.8 激光
物体发光的微观机理
物质中的原子受到激发以后,原子能量增 加,处于不稳定状态,要向低能态跃迁。在向 低能态跃迁的过程中,会发出光。
普通光源(白炽灯、日光灯、高压水银灯) 的发光过程为自发辐射。各原子自发辐射发出 的光彼此独立,频率、振动方向、相位不一定 相同——为非相干光。
利用高功能激光摧毁敌方卫星、导弹、飞机、坦克等大型 目标的武器。(现仍在研制阶段)
历史与现状:
1973年春,美军用激光炮一举击落长4.57m 时速482.8Km的飞行靶机; 1976年以用激光炮击落两架飞行于900m 高空的高空无人架驶飞机;
1978年美国陆军用激光炮在1--2Km内击 落正在高速飞行的“结
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
平行度 非常好
传播很远距离能保持一定强度,激光雷达 可精确测距测速
可会聚于很小的一点,记录信 DVD、CD、VCD机,
息密度高
计算机光驱
可在很小空间短时间内集中很 激光切割、焊接、
亮度高 大能量
打孔、医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反应
激光的发展史
高中物理-激光练习题
高中物理-激光练习题基础·巩固1.下列说法正确的是()A.激光可用于测距B.激光能量十分集中,只可用于加工金属材料C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染D.激光可用于全息照相,有独特的特点答案:ACD2.激光的主要特点有:(1)______________;(2)______________;(3)______________. 答案:相干性好平行度好亮度高3.光纤通信是利用激光来传递信息,因为它能像无线电波那样进行调制,这是利用了________的特性;激光测距雷达可以测量距离,并且能根据多普勒效应测出目标的运动速度,这是利用了激光的______________特点.答案:相干性好方向性或平行度好4.下列说法正确的是()A.两支铅笔靠在一起,自然光从笔缝中通过后就成了偏振光B.偏振光可以是横波,也可以是纵波C.因为激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象D.激光可以像刀子一样切除肿瘤解析:两支普通铅笔靠在一起,中间的缝远远地大于光的波长,因此,光从中通过时不会成为偏振光;光是横波,偏振光也是横波;激光也是光,因此激光就具有光波的特性,能够发生衍射现象;激光有很多用途,其中包括做手术、切除肿瘤.答案:D5.根据激光亮度高、能量集中的特点,在医学上可以利用激光()A.杀菌消毒B.切除肿瘤C.透视人体D.“焊接”剥落的视网膜解析:利用激光亮度高,能量集中的特点可以在医学上切除肿瘤和“焊接”剥落的视网膜,B、D两项正确.答案:BD6.将激光束的宽度聚焦到纳米级(10-9 m)范围内,可修复人体已损坏的器官,参考DNA分子进行超微型基因修复,把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除,这里应用了激光的()A.平行性好的特性B.单色性好的特性C.亮度高的特性D.粒子性好的特性解析:激光的特性之一就是强度大、亮度高,医学上用的激光刀就是其应用.答案:AC7.下列应用激光的事例中错误的是()A.利用激光进行长距离精确测量B.利用激光进行通信C.利用激光进行室内照明D.利用激光加工坚硬材料解析:激光的单向性好,不利于室内照明,并且大功率的激光要靠专门的激光器产生,成本太高,且由于激光的能量集中,会对人体产生伤害,因此选项C所述激光的应用是错误的.答案:C8.激光发光功率为P ,发出的激光在折射率为n 的介质中波长为λ,c 表示光在真空中的速度,下列说法中正确的是( )A.该光在真空中的波长为nλB.该光在真空中的波长为λ/nC.该光的频率为c/λD.该光的频率为c/nλ解析:注意光从一种介质进入另一种介质时,频率不会发生变化,对激光也是一样,由于速度变化的原因、波长会相应变化,对同一频率的光它在真空中的波长应大于介质中的波长. 答案:AD9.应用激光平行性好的特性,可以精确地测量距离.对准目标发射一个极短的激光脉冲,测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔,就可求出激光器到目标的距离.若在地球上向月球发射一个激光脉冲,测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56 s ,则月球到地球的距离大约是________________km.解析:真空中的光速c=3.0×108m/s ,从发射脉冲到收到反射脉冲所用时间t=2.56 s ,月球与地球距离为l=21ct=21×3.0×108×2.56 m=3.84×105 km. 答案:3.84×10510.医用激光刀与普通手术刀相比有何优点?解析:激光刀的应用原理是热作用,它主要包括激光切割和激光气化两方面,前者利用的激光光斑很小,故切割时呈线状气化,而后者使用的光斑比较大,对切割部位(如瘤痣)直接气化.激光刀的优点:(1)激光刀不与组织直接接触,故不会由它引起细菌感染.(2)由于激光束只与直接照射的组织起作用,加上手术时间短,对周围正常组织的损伤小.(3)由于激光的热效应能使血液凝固,对小血管起封闭作用,达到止血的效果,因此可避免切除肿瘤时引起出血而导致肿瘤细胞的扩散.(4)手术时无锯齿噪声,无振动,并可作各种特殊形态的切口,不足之处主要是皮肤胶原受热损后延迟愈合的时间.综合·应用11.下列说法正确的是( )A.如果地球表面没有大气层,太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些B.激光是一种人工产生的相干光,因此可对它进行调制来传递信息C.激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度,从而对目标进行跟踪D.从本质上说激光是横波解析:如果地球表面没有大气层,太阳照亮地球的范围要比有大气层时略小些.激光是一种人工产生的相干光,因此可对它进行调制来传送信息,激光雷达能根据多普勒效应测目标的运动速度,从而对目标进行跟踪,激光是横波.答案:BCD12.红宝石激光器发射的激光是不连续的一道一道的闪光,每一道闪光称为一个光脉冲,现有一红宝石激光器,发射功率为P ,所发射的每个光脉冲持续的时间为Δt,波长为λ,则每个光脉冲中含有的光子数是( ) A.P h t c λ∆ B.t c hP ∆ C.t P hc ∆λ D.hct P ∆λ 解析:一个光脉冲的能量:E=PΔt.每个光子能量E 0=h λc ,所以每个光脉冲中含有的光子数n=hct P E E ∆=λ0. 答案:D13.准分子激光器利用氩气和氟气的混合物产生激光,用于进行近视眼的治疗,用这样的激光刀对近视眼进行手术,手术时间短,效果好,无痛苦.关于这个治疗,以下说法中正确的是( )A.近视眼是物体在眼球中成像在视网膜的前面,使人不能看清物体B.激光具有高度的方向性,可以在非常小的面积上对眼睛进行光凝手术C.激光治疗近视眼手术是对视网膜进行修复D.激光治疗近视眼手术是对角膜进行切削解析:激光手术是物理技术用于临床医学的最新的成果.人的眼睛是一个光学成像系统,角膜和晶状体相当于一个凸透镜,物体通过凸透镜成像在视网膜上,人就能看清楚物体.当角膜和晶状体组成的这个凸透镜的焦距比较小,物体成像在视网膜的前面时,人们不能看清楚物体,这就是近视眼.激光手术不是修复视网膜,而是对角膜进行切削,改变角膜的形状,使眼球中的凸透镜的焦距适当变大,物体经过角膜和晶状体后成像在视网膜.答案:ABD14.一个氦氖激光器能发出4.74×1014 Hz 的红光,求它在真空中的波长为_______________m ;进入折射率为2的透明介质中,这束激光的波长为___________m ,波速为__________m/s.解析:由波速、波长和频率关系c=λf,在真空中的波长为λ=f c =148104.74103⨯⨯ m=6.33×10-7 m ,进入介质中,由n=v c 得λ=f v =nf c =148104.742103⨯⨯⨯ m=4.69×10-7 m. 由n=v c 得v=n c =21038⨯ m/s=2.12×108 m/s. 答案:6.63×10-7 4.69×10-7 2.12×10815.某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W ,每秒输出10个光脉冲,每个脉冲持续时间为10-8s ,携带的能量为0.2 J ,则每个脉冲的功率为________________W ,该激光器将电能转化为激光能量的效率为__________________.解析:由每个脉冲持续时间为10-8 s ,携带的能量为0.2 J ,则每个脉冲的功率为P=t W =8102.0- W=2×10-7 W ,该激光器将电能转化为激光能量的效率为η=总有W W =3102100.2⨯⨯×100%=0.1%. 答案:2×103 0.1%16.一台激光器,它的功率为P ,如果它射出的单色光在空气中的波长为λ,则这束单色光的频率是_________________,它在时间t 内辐射的光能为_________________,如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ,那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为_________________.解析:根据v=λf 可得这束单色光的频率为f=c/λ;激光器在时间t内做的功W=Pt转化为光能;这束单色光对该介质的折射率n=c/v,设它从该介质射向真空发生全反射的临界角为C,则sinC=1/n=v/c,所以C=arcsin=cv.答案:c/λ Pt arcsin(v/c)17.(2005上海)如图13-8-3所示,一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动,在圆盘上沿半径开有一条宽度为2 mm的均匀狭缝.将激光器与传感器上下对准,使二者间连线与转轴平行,分别置于圆盘的上下两侧,且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动,激光器连续向下发射激光束.在圆盘转动过程中,当狭缝经过激光器与传感器之间时,传感器接收到一个激光信号,并将其输入计算机,经处理后画出相应图线.图(a)为该装置示意图,图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线,横坐标表示时间,纵坐标表示接收到的激光信号强度,图中Δt1=1.0×10-3 s,Δt2=0.8×10-3 s.图13-8-3(1)利用图(b)中的数据求1 s时圆盘转动的角速度;(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向;(3)求图(b)中第三个激光信号的宽度Δt3.解析:本题综合考查激光器、传感器、圆周运动的题目.答案:(1)由图线读得,转盘的转动周期T=0.8 s①角速度ω=Tπ2=8.028.6rad/s=7.85 rad/s②(2)激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动(理由为:由于脉冲宽度在逐渐变窄,表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少,即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加,因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动).(3)设狭缝宽度为d,探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为r1,第i个脉冲的宽度为Δt i,激光器和探测器沿半径的运动速度为v.Δt i=irdπ2T③r3-r2=r2-r1=vT④r2-r1=π2dT(21t∆-11t∆)⑤r3-r2=π2dT(31t∆-21t∆)⑥由④⑤⑥式解得:Δt 3=21212t t t t ∆-∆∆∆=3-3--3-3100.8-101.02100.8101.0⨯⨯⨯⨯⨯⨯ s≈0.67×10-3 s.。
高中物理激光教案
高中物理激光教案一、激光的定义激光是一种特殊的光,具有高度的一致性、单色性和聚焦性。
二、激光的产生原理激光的产生是在激发态粒子受到光量子激发后,由于受到外界的使能而进行能级跃迁,从而产生相干辐射。
三、激光的特点1. 单色性:激光是纯净的光,只有一个波长。
2. 高度一致性:激光是高度一致的相干光。
3. 聚焦性:激光由于能量高度集中,可以实现非常精确的聚焦。
第二部分:激光的应用一、激光在医学中的应用1. 治疗近视:激光可以通过改变眼睛的角膜弯曲度,从而纠正视力问题。
2. 医学影像:激光可以用于拍摄医学影像,如CT、MRI等。
3. 外科手术:激光可以代替传统的手术刀进行外科手术。
二、激光在通信中的应用1. 光纤通信:激光在光纤通信中起到了关键作用,可以实现高速传输。
2. 激光雷达:激光雷达使用激光来探测目标的位置和速度。
三、激光在工业中的应用1. 激光切割:激光可以用于对金属、塑料等材料进行精确的切割。
2. 激光打印:激光打印机可以实现高分辨率的打印。
第三部分:实验教学一、实验名称:激光的产生和特性测量实验原理:通过氦氖激光器产生的激光,利用准直透镜和凹透镜测量激光的横截面和光斑大小。
实验目的:了解激光的产生原理和特性。
二、实验步骤:1. 搭建氦氖激光器实验装置。
2. 使用准直透镜将激光聚焦到一点。
3. 使用凹透镜测量激光的光斑大小。
4. 记录实验数据并进行分析。
三、实验结果与结论:通过实验测量,得出激光的横截面和光斑大小,验证激光的聚焦性和一致性。
第四部分:课堂讨论与总结一、激光的应用领域和发展趋势激光在医学、通信、工业等领域有着广泛的应用,未来随着技术的发展,激光的应用将会更加广泛。
二、激光的优势和不足激光具有高度的一致性和聚焦性,但是激光也存在一定的安全隐患,需要谨慎使用。
三、如何正确使用激光使用激光时需要遵守相关规定,不可直接照射眼睛和皮肤,确保安全使用。
以上就是本次激光物理教案的内容,希望能帮助学生更好地了解激光的基本概念和应用。
教科版高中物理选择性必修第一册第四章第7节激光
二、激光的应用
激光由于具备以上这些特点,在军 事、工业、农业、科技、医学、环境保 护、公安以及社会生活各个方面都有着 极其广泛的应用.
1.激光加工 2.激光全息照相 3.激光检测 4.激光通信 5.激光医学 6.激光照排 7.光盘
2.下列说法不正确的是( B ) A.激光可用于测距 B.激光能量十分集中,只可用于加工金属材料 C.外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染 D.激光可用于全息照相,有独特的特点
3.关于激光的应用问题,下列说法中不正确的是( B ) A.计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有平 行度好的特点来进行的 B.医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是利用了激光的亮度高 的特点 C.“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是利用了激 光亮度高的特点 D.全息照相应用了激光相干性好的特点
激光加工
激光通信
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 激光刻录
光盘
激光的应用是数不胜数的.随着时代 的发展,激光将逐渐深入到我们生活的 每一个角落,改善着我们的生活质量, 对人类文明的进步起着巨大的推动作用.
全息照相
课外 阅读
课堂练习
1.对于激光的认识,以下说法正确的是( CD ) A.普通光源发出的光都是激光 B.激光是自然界普遍存在的一种光 C.激光是一种人工产生的相干光 D.激光已深入到我们生活的各个方面
4.7 激光
讨论交流
激光是什么样的光?它有哪些用途?
一、激光
1958年,科学家在实验室里激发了一种自然界中 没有的光,那就是激光.
原子受激辐射的光,故名“激光”:原子中的电 子吸收能量后从低能级跃迁到高能级,再从高能级回 落到低能级的时候,所释放的能量以光子的形式放出。
高中物理必修之知识讲解 光的衍射、偏振、色散、激光 提高
光的衍射、偏振、色散、激光【学习目标】1.了解光的衍射现象及观察方法.2.理解光产生衍射的条件.3.知道几种不同衍射现象的图样.5.知道振动中的偏振现象,偏振是横波特有的性质.6.明显偏振光和自然光的区别.7.知道光的偏振现象及偏振光的应用.8.知道光的色散、光的颜色及光谱的概念.9.理解薄膜干涉的原理并能解释一些现象.10.知道激光和自然光的区别.11.了解激光的特点和应用.【要点梳理】要点一、光的衍射1.三种衍射现象和图样特征(1)单缝衍射.①单缝衍射现象.如图所示,点光源S 发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿着直线传播,传播到光屏上的AB 区域;若缝足够窄,则光的传播不再沿直线传播,而是传到几何阴影区,在AA BB ''、区还出现亮暗相间的条纹,即发生衍射现象.要点诠释:衍射是波特有的一种现象,只是有的明显,有的不明显而已.②图样特征.单缝衍射条纹分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同:用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央条纹宽度大,亮度也大,如图所示,与干涉条纹有区别.用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,最远离中央的是红光.(2)圆孔衍射.①圆孔衍射的现象.如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙中所示的情形,无衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图丙中所示的衍射图样,出现亮、暗相间的圆环.②图样特征.衍射图样中,中央亮圆的亮度大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时所得图样也有所不同,如果用单色光照射时,中央为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环.如果用白光照射时,中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.(3)圆板衍射.在1818年,法国物理学家菲涅耳提出波动理论时,著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑,这看起来是一个荒谬的结论,于是在同年,泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论,并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验,发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑,这充分证明了菲涅耳理论的正确性,后人把这个亮斑就叫泊松亮斑.小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑,图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小.2.衍射光栅(1)构成:由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器.(2)特点:它产生的条纹分辨程度高,便于测量.(3)种类:⎧⎨⎩透射光栅反射光栅.3.衍射现象与干涉现象的比较种类项目单缝衍射双缝干涉不同点产生条件只要狭缝足够小,任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度条纹宽度不等,中央最宽条纹宽度相等条纹间距各相邻条纹间不等各相邻条纹等间距亮度中央条纹最亮,两边变暗清晰条纹,亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹4.三种衍射图样的比较如图所示是光经狭缝、小孔、小圆屏产生的衍射图样的照片.由图可见:(1)光经不同形状的障碍物产生的衍射图样的形状是不同的.(2)衍射条纹的间距不等.(3)仔细比较乙图和丙图可以发现小孔衍射图样和小圆屏衍射图样的区别:①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑”;②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小,而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大;③乙图背景是黑暗的,丙图背景是明亮的.5.光的直线传播是一种近似的规律光的直线传播是一种近似的规律,具体从以下两个方面去理解:(1)多数情况下,光照到较大的障碍物或小孔上时是按沿直线传播的规律传播的,在它们的后面留下阴影或光斑.如果障碍物、缝或小孔都小到与照射光的波长差不多(或更小),光就表现出明显的衍射现象,在它们的后面形成泊松亮斑、明暗相间的条纹或圆环.(2)光是一种波,衍射是它基本的传播方式,但在一般情况下,由于障碍物都比较大(比起光的波长来说),衍射现象很不明显.光的传播可近似地看做是沿直线传播.所以,光的直线传播只是近似规律.要点二、光的偏振1.自然光和偏振光(1)自然光:从普通光源直接发出的自然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏向哪一个方向.这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫自然光.自然光介绍:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
高中物理 光的衍射、偏振、色散、激光 (提纲、例题、练习、解析)
光的衍射、偏振、色散、激光【学习目标】1.了解光的衍射现象及观察方法. 2.理解光产生衍射的条件.3.知道几种不同衍射现象的图样.5.知道振动中的偏振现象,偏振是横波特有的性质. 6.明显偏振光和自然光的区别.7.知道光的偏振现象及偏振光的应用. 8.知道光的色散、光的颜色及光谱的概念. 9.理解薄膜干涉的原理并能解释一些现象.10.知道激光和自然光的区别. 11.了解激光的特点和应用.【要点梳理】 要点一、光的衍射 1.光的衍射现象当单色光通过很窄的缝或很小的孔时,光离开了直线路径,绕到障碍物的阴影里去,光所达到的范围会远远超过它沿直线传播所应照明的区域,形成明暗相间的条纹或光环. 2.产生明显衍射的条件障碍物的尺寸可以跟光的波长相近或比光的波长还要小时能产生明显的衍射.对同样的障碍物,波长越长的光,衍射现象越明显;对某种波长的光,障碍物越小,衍射现象越明显.由于波长越长,衍射性越好,所以要观察到声波的衍射现象就比观察到光波的衍射现象容易得多. 3.三种衍射现象和图样特征 (1)单缝衍射. ①单缝衍射现象.如图所示,点光源S 发出的光经过单缝后照射到光屏上,若缝较宽,则光沿着直线传播,传播到光屏上的AB 区域;若缝足够窄,则光的传播不再沿直线传播,而是传到几何阴影区,在AA BB ''、区还出现亮暗相间的条纹,即发生衍射现象.要点诠释:衍射是波特有的一种现象,只是有的明显,有的不明显而已. ②图样特征.单缝衍射条纹分布是不均匀的,中央亮条纹与邻边的亮条纹相比有明显的不同:用单色光照射单缝时,光屏上出现亮、暗相间的衍射条纹,中央条纹宽度大,亮度也大,如图所示,与干涉条纹有区别.用白光照射单缝时,中间是白色亮条纹,两边是彩色条纹,其中最靠近中央的色光是紫光,最远离中央的是红光.(2)圆孔衍射.①圆孔衍射的现象.如图甲所示,当挡板AB上的圆孔较大时,光屏上出现图乙中所示的情形,无衍射现象发生;当挡板AB上的圆孔很小时,光屏上出现图丙中所示的衍射图样,出现亮、暗相间的圆环.②图样特征.衍射图样中,中央亮圆的亮度大,外面是亮、暗相间的圆环,但外围亮环的亮度小,用不同的光照射时所得图样也有所不同,如果用单色光照射时,中央为亮圆,外面是亮度越来越暗的亮环.如果用白光照射时,中央亮圆为白色,周围是彩色圆环.(3)圆板衍射.在1818年,法国物理学家菲涅耳提出波动理论时,著名的数学家泊松根据菲涅耳的波动理论推算出圆板后面的中央应出现一个亮斑,这看起来是一个荒谬的结论,于是在同年,泊松在巴黎科学院宣称他推翻了菲涅耳的波动理论,并把这一结果当作菲涅耳的谬误提了出来但有人做了相应的实验,发现在圆板阴影的中央确实出现了一个亮斑,这充分证明了菲涅耳理论的正确性,后人把这个亮斑就叫泊松亮斑.小圆板衍射图样的中央有个亮斑——泊松亮斑,图样中的亮环或暗环间的距离随着半径的增大而减小.4.衍射光栅(1)构成:由许多等宽的狭缝等距离排列起来形成的光学仪器.(2)特点:它产生的条纹分辨程度高,便于测量.(3)种类:⎧⎨⎩透射光栅反射光栅.5.衍射现象与干涉现象的比较种类项目 单缝衍射双缝干涉不同点产生条件 只要狭缝足够小,任何光都能发生频率相同的两列光波相遇叠加条纹宽度 条纹宽度不等,中央最宽条纹宽度相等 条纹间距 各相邻条纹间不等 各相邻条纹等间距 亮度 中央条纹最亮,两边变暗清晰条纹,亮度基本相等相同点干涉、衍射都是波特有的现象,属于波的叠加;干涉、衍射都有明暗相间的条纹6.三种衍射图样的比较如图所示是光经狭缝、小孔、小圆屏产生的衍射图样的照片.由图可见:(1)光经不同形状的障碍物产生的衍射图样的形状是不同的. (2)衍射条纹的间距不等.(3)仔细比较乙图和丙图可以发现小孔衍射图样和小圆屏衍射图样的区别:①小圆屏衍射图样的中央有个亮斑——著名的“泊松亮斑”;②小圆屏衍射图样中亮环或暗环间距随着半径的增大而减小,而圆孔衍射图样中亮环或暗环间距随半径增大而增大;③乙图背景是黑暗的,丙图背景是明亮的.要点二、光的偏振 1.光是横波光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,但不能由此确定光究竟是横波还是纵波.要点诠释:电磁波是横波,电磁波中的电场强度E 和磁感应强度B 都与波的传播方向垂直.既然光是电磁波,也应该是横波,光的作用主要是由其电场强度E 引起的. 2.偏振现象(1)狭缝对横波、纵波的影响:如果在波的传播方向上放一带狭缝的木板,不管狭缝方向如何,纵波都能自由通过狭缝;对横波,只有狭缝的方向与横波质点的振动方向相同时,横波才能毫无阻碍地通过狭缝;当狭缝的方向与质点的振动方向垂直时,横波就不能通过狭缝,这种现象叫做横波的偏振.如图所示.(2)横波独有的特征:偏振现象是横波所特有的,故利用偏振现象可判断一列波是横波或是纵波.(3)光的偏振现象说明光波是横波.3.自然光和偏振光(1)自然光:从普通光源直接发出的自然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏向哪一个方向.这种沿着各个方向振动的光波强度都相同的光叫自然光.自然光介绍:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。
高中物理激光知识点总结
高中物理激光知识点总结高中物理激光知识点总结激光有很多特性:首先,激光是单色的,或者说是单频的。
有一些激光器可以同时产生不同频率的激光,但是这些激光是互相隔离的,使用时也是分开的。
其次,激光是相干光。
相干光的特征是其所有的光波都是同步的,整束光就好像一个波列。
再次,激光是高度集中的,也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。
以下是为你整理的高中物理激光知识点总结,希望能帮到你。
高考物理激光知识点:激光的颜色激光的颜色取决于激光的波长,而波长取决于发出激光的活性物质,即被刺激后能产生激光的那种材料。
刺激红宝石就能产生深玫瑰色的激光束,它应用于医学领域,比如用于皮肤病的治疗和外科手术。
公认最贵重的气体之一的氩气能够产生蓝绿色的激光束,它有诸多用途,如激光印刷术,在显微眼科手术中也是不可缺少的。
半导体产生的激光能发出红外光,因此我们的眼睛看不见,但它的能量恰好能解读激光唱片,并能用于光纤通讯。
但有的激光器可调节输出激光的波长。
高考物理激光知识点:激光分离技术激光分离技术主要指激光切割技术和激光打孔技术。
激光分离技术是将能量聚焦到微小的空间,可获得105~1015W/cm2极高的辐照功率密度,利用这一高密度的能量进行非接触、高速度、高精度的加工方法。
在如此高的光功率密度照射下,几乎可以对任何材料实现激光切割和打孔。
激光切割技术是一种摆脱传统的机械切割、热处理切割之类的全新切割法,具有更高的切割精度、更低的粗糙度、更灵活的切割方法和更高的生产效率等特点。
激光打孔方法作为在固体材料上加工孔方法之一,已成为一项拥有特定应用的加工技术,主要运用在航空、航天与微电子行业中。
高考物理激光知识点:颜色极纯光的颜色由光的波长(或频率)决定。
一定的波长对应一定的颜色。
太阳辐射出的可见光段的波长分布范围约在0.76微米至0.4微米之间,对应的颜色从红色到紫色共7种颜色,所以太阳光谈不上单色性。
发射单种颜色光的光源称为单色光源,它发射的光波波长单一。
教科版高中物理选修2-3:激光的特性及应用_课件1
3.激光检测
激光作用在特定几何形状上会产生特定 的散射图形(称为散斑),利用这一点可以 用它来对产品进行检测,可以发现产品的质 量缺陷,例如条纹、斑点、压痕、气泡、疵 点、针孔等,激光检测具有速度快,漏检率 小,可动态进行,能快速分类、记录,储存 数据等优点
4.激光通信
随着光导纤维、半导体激光器和光耦合 器在技术上和制作工艺上的突破,近年来激 光通信得到迅速发展。
6.激光照排
现在已经得到广泛应用的微光照排技术是印刷技 术及办公自动化的一次重大革命。激光照排是将文字 通过计算机分解为点阵,然后控制激光在感光底片上 进行扫描,用曝光点的点阵组成文字和图像。由于采 取了激光照排技术,我国古老的汉字印刷技术焕发了 青春,引起世界各国的瞩目。
7.激光唱片
激光唱片机俗称CD、VCD或DVD播放器 等,它是“结合信号激光盘系统”中的一种。 它实际包括激光唱片和唱机两部分:激光唱 片是一张以玻璃或树脂为材料,表面镀有一 层极薄金属膜的圆盘,通过激光束的烧蚀作 用,以一连串凹痕的形式将声音信号刻写储 存在圆盘上,形成与胶木唱片相似的信号轨 迹;激光唱机则是以半导体激光器作为激光
Hale Waihona Puke 激光的应用利用激光的高亮度、方向性好、单色性 好、相干性好、可调谐等特点,激光在军事、 工业、农业、科技、医学、环境保护以及公 安等社会生活的各个方面都得到了极其广泛 的应用。现选择几个方面简介如下。
1.激光加工
由于激光具有能量高度集中的特点,聚焦 后可以在焦斑上实现很高的能量密度,因此被 用来对材料或工件进行打孔、焊接、切割、划 片、微调、动平衡去重、热处理、雕刻等。其 优点是:可对高熔点、高硬度和脆性材料进行 加工,热变形、热影响区小,可避免杂质污染, 可加工复杂图形等。
高考物理复习 考题精选 激光
拾躲市安息阳光实验学校高中物理考题精选(118)——激光1、(1)激光具有相干性好、平行度好、亮度高等特点,在科学技术和日常生活中应用广泛.下面关于激光的叙述正确的是( )A.激光是纵波B.频率相同的激光在不同介质中的波长相同C.两束频率不同的激光能产生干涉现象D.利用激光平行度好的特点可以测量月球到地球的距离(2)如图所示是双缝干涉实验装置,使用波长为600 nm的橙色光源照射单缝S,在光屏P处观察到亮条纹,在位于P点上方的P1点出现第一条亮纹中心(即P1到S1、S2的路程差为一个波长).现换用波长为400 nm的紫光源照射单缝,则________.A.P和P1仍为亮点B.P为亮点,P1为暗点C.P为暗点,P1为亮点D.P、P1均为暗点(3)如图所示,一束激光从O点由空气射入厚度均匀的介质,经下表面反射后,从上表面的A点射出.已知入射角为i,A与O相距l,介质的折射率为n,试求介质的厚度d.答案解析:(1)本题主要考查激光的性质,意在考查考生综合分析问题的能力.光是横波,选项A错;激光在介质中的波长为λ=,不同介质n不同,所以波长不同,选项B错;产生干涉的条件是频率相同,选项C错;利用激光平行度好的特点可以测量月球和地球之间的距离,选项D正确.(2)从单缝S射出的光波被S1、S2两缝分成的两束光为相干光,由题意,屏P 点到S1、S2距离相等,即由S1、S2分别射出的光到P点的路程差为零,因此是亮纹中心.因而,无论入射光是什么颜色的光,波长多大,P点都是亮纹中心.而P1点到S1、S2的路程差刚好是橙光的一个波长,即|P1S1-P1S2|=600 nm=λ橙,则两列光波到达P1点振动情况完全一致,振动得到加强,因此出现亮纹.光换用波长为400 nm的紫光时,|P1S1-P1S2|=600 nm =,则两列光波到达P1点时振动情况完全相反,即由S1、S2射出的光波到达P1点就相互削弱,因此出现暗条纹.综上所述,B正确.(3)设折射角为r,则=n,由几何关系得l =2dtanr,解得d =l.答案:(1)D (2)B (3)l2、下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象.请将相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上.(1)X光机________.(2)紫外线灯________.(3)理疗医用“神灯”照射伤口,可使伤口愈合得较好.这里的“神灯”是利用________.A.光的全反射B.紫外线具有很强的荧光作用C.紫外线具有杀菌消毒作用D.X射线具有很强的贯穿力E.红外线具有显著的热效应F.红外线波长较长,易发生衍射答案解析:(1)X光机是用来透视人的体内器官的,因此需要具有较强穿透力的电磁波,但又不能对人体造成太大的伤害,因此采用了穿透能力比较强又不会给人体造成太大的伤害的X射线,选择D.(2)紫外线灯主要是用来杀菌的,因此它应用的是紫外线的杀菌作用而非荧光作用,因此选择C.(3)“神灯”又称红外线灯,主要是用于促进局部血液循环,它利用的是红外线的热效应,选择E.答案:(1)D (2)C (3)E3、激光的体积小,却可以装载更大、更重的卫星或飞船。
高中物理选修3-4学案2:13.8 激光
13.8激光1.学习目标:1)知识目标1.了解激光和自然光的区别2.通过阅读,收集整理相关资料,认识激光的特点和应用2)能力目标1.通过课外阅读,收集整理有关激光应用的资料,培养加工处理信息的能力2.通过对激光的特点及应用的学习,培养应用物理知识解决实际问题的能力2.学习重难点:激光与自然光的区别以及激光特点和应用3.学习过程1)自主学习:1.激光的特点及其应用(1)第一特点高度的相干性:只有____相同、______恒定、________一致的光才是相干光。
激光是一种人工产生的相干光,具有高度的相干性,这是它的第一特点。
(2)第二特点平行度好:在传播很远的距离后仍保持一定的强度,可以会聚到很小的一点。
(3)第三特点亮度高:它可以在________和__________内集中很大的能量。
(4)激光的应用:应用______,激光能像无线电波那样进行调制,用来传递信息;应用________,精确测距,计算机中的光储存技术;应用______,工业上的切割和焊接,医学上的切割和“焊接”。
2.全息照相全息照相的原理是将一束激光通过分光镜分成两束,一束光直接照到感光底片上,这部分光叫做______。
另一束光经物体反射后再照到感光底片上,这部分光叫做____。
物光和参考光在底片相遇时会发生干涉,形成复杂的________,底片上某点的明暗程度反映了两束光叠加后到达这点时光波的强弱。
也就是说记录了物光的全部信息和两束光的干涉条纹。
2)即时巩固:1. 以下说法正确的是()A. 光纤通信利用了激光相干性好的特点B. 激光武器利用了激光亮度高的特点C. 激光写、读利用了激光亮度高的特点D. 激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点2. 激光刀是利用了激光的()A. 波动性B. 粒子性C. 高能量D. 单色性好3.纳米技术是跨世纪的新技术,将激光束的宽度集中到纳米范围内,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把诸如癌症等彻底根除。
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1958年,人类在实验室里激发出了一种自然界没 有的光——激光(laser)。半个世纪以来,激光已经 深入到我们生活的各个方面,打长途电话、看DVD、 在医院里做手术、煤矿里挖掘坑道……,都用得着激 光。
激光为何如此神奇? 它为什么有这么大的用途?
4高中物理教科版 选修3-4 第五章 光的波动性 激光
活动二 激光的特殊性质
问题3 你对激光有何认识?激光的特性有哪些?
激光的特性:
1.强度大 2.方向性好 3.单色性好 4.相干性好 5.覆盖波段宽而且可调谐
活动二 激光的应用
问题1 针对激光的以上特性,你觉得激光会有哪些 方面的典型应用?
激光的典型应用:
1.激光加工(能量大) 2.激光加工(相干性好) 3.激光检测(亮度高) 4.激光通信(平行度高、能够调制) 5.激光医学(能量大、平行度高) 6.激光照排(平行度高等)
光的什么特性? • 问题5:激光有哪些应用前景?
板书设计
第四节 激 光
1.激光的产生:受激辐射→光放大 2.激光的特性:强度大、方向性好、单 色性好、相干性好、覆盖波段宽而且可 调谐 3.激光的应用:激光加工、激光检测、 激光通信、激光医学、激光照排、光盘、 测距、测速、国防、科技等
活动一 激光的产生
问题1 什么是激光?
* 激光是原子受激辐射产生的光。激光 是一种特殊的光,自然界中的发光体不能发 出激光。
** 激光是人工相干光,发光的方向、频率、 偏振方向均相同,两列相同激光相遇可以发 生干涉。
活活动动一一 激光的产生
问题2 激光是如何产生的?(了解)
稳态、亚稳态、粒子数反转、受激辐射
激光的典型应用:
7.光盘(平行度高、能量大) 8.测距、测速(平行度高、方向性好) 9.国防、科技(能量高、能够调制) 10.其它应用:舞台布景等 11.应用前景:激光化学、激光生物学、激 光工业、激光核聚变、激光分离同位素等
Байду номын сангаас
小结:
• 问题1:激光是怎样的一种光? • 问题2:自然界存在激光吗? • 问题3:激光的特性有哪些? • 问题4:激光有哪些典型的应用?分别利用了激