【量子物理学】神奇的激光1
神奇的激光
神奇的激光1960年7月7日，随着世界上第一台红宝石激光器的的诞生，人类从此开创了一个新的技术领域。
激光是一种特殊的光源，具有高亮度、单色性、方向性及相干性好等特点，现已广泛应用于工业、农业、国防和科研。
近年来，激光在医学、特别是在心脑血管病的预防和治疗领域取得了迅猛的发展，显现出了强大的生命力。
激光血液照射是从前苏联引进的一种治疗方法，我国是应用低能量激光血液照射治疗的第二个国家。
激光血液照射治疗的历史，可分为如下几个阶段:(一)血液体外照射后回输技术。
(二)光纤插入血管内激光照射技术。
(三)口腔、鼻腔黏膜局部照射技术（以NT-LIBOO为代表）。
近年来，激光体外照射技术取得了突破性的进展，以“一刻通”心脑血管病三高激光治疗仪为代表的经桡动脉和内关穴照射治疗技术更具有里程碑的意义。
它巧妙地揉合了中西医理论，使激光治疗技术进入了安全、有效、实用的高新技术阶段，更为心脑血管病、三高症的治疗开启了新的篇章。
一刻通心脑血管病三高激光治疗仪的治疗机理是：一、降低血黏，改善血流动力学人体的脏器组织和生理代谢都需要血液循环的灌注，及时供给氧气和营养物质，排出代谢产物。
而血液流变状态对血液的正常流动产生很大的影响，其中血黏参数的变化是重要的因素之一。
激光照射可以降低红细胞的聚集性，增强红细胞的变形能力，从而降低血液黏稠度，使红细胞在微循环中顺利流动，保证组织器官血液的灌流。
同时由于血液状态的改变，减轻血液对血管壁的压力，也减轻心脏负荷。
二、激活多种酶的活性激光照射治疗，可激活血液中如琥珀酸脱氢酶、ATP酶、胆碱酯酶、NADPH氧化酶、磷酸化酶等的活性，促进脂肪和糖代谢；同时血中生物活性歧化酶（SOD）升高后，有助于清除体内过多的自由基，避免对血管壁造成损伤。
三、纠正脂代谢异常激光照射血液后光能转化为内能，可以裂解红细胞表面的脂肪链，消融和分解血液中过多的脂质；同时由于酶的活性增加，促进脂质分解，从而纠正脂质代谢异常。
2024年《奇异的激光》教案_1
《奇异的激光》教案《奇异的激光》教案1【教学目标】1.学会12个生字。
2.默读课文，理解课文内容。
3.把握__结构，了解激光的特点及用途。
学习作者抓住事物特点进行说明的方法，了解常用、基本的说明方法。
4.通过阅读课文，激发学生对科学技术的热爱，培养学生探究精神、创新精神。
【教学重点】课文第二部分。
【教学难点】领悟__的说明方法，体会其表达效果。
激发学生对科学技术的热爱，培养学生探究精神、创新精神。
【教学准备】教师准备：多媒体课件激光笔火柴气球学生准备：预习课文，初步了解激光。
【教学时数】两课时【教学过程】第一课时一、谈话激趣、揭示课题1.生活中，你见过哪些物体会发光?今天我们一起来学习一篇科普说明性__，认识一种新型的、人造的光——激光。
板书课题《奇异的激光》，齐读课题。
2.检查生字词。
指导“凸”字的书写，读准多音字的读音。
二、整体感知、把握结构1.快速浏览课文，思考：激光的奇异表现在哪些方面?学生汇报，教师板书2.把握__段落特点。
三、研读感悟、渗透方法1.自由朗读“最亮的光”。
思考：激光到底有多亮?作者是怎样把它的亮度说清楚的呢?自由朗读课文，画出相关的句子，仔细想一想。
⑴.品味句子：最亮时它比太阳还要亮100亿倍呢!朗读感受激光亮度。
讨论作者运用的说明方法。
⑵.比太阳还亮100亿倍到底是多亮呢?研读作者接下来举例说明的句子。
学生读文。
朗读感悟，品味文字①刺眼、目眩、失明。
②暂时——永久明确写法，感知激光亮度。
点拨分号的用法。
⑶.了解激光方向性强的特点。
⑷.了解激光的运用。
播放视频，激发探索激光奥秘的兴趣。
⑸.回顾学法。
明确激光方向性强的特点，知道作者运用了什么样的说明方法来介绍激光的亮度和用途。
四、自主合作、交流汇报提示学法1、默读课文。
2、独立思考，填写表格。
3、小组讨论，交流。
4、朗读感悟，准备汇报。
奇异的激光特点运用的说明方法用途最亮的光方向性强作比较、列数字、举例子军事上最快的刀最准的尺小组汇报“最快的刀”介绍了激光的什么用途?课文运用了什么说明方法来介绍的。
物理学中的激光技术与应用
物理学中的激光技术与应用激光，这个在现代科技中熠熠生辉的词汇，已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从医疗领域的精准手术，到通信行业的高速数据传输，再到制造业中的精细加工，激光技术的身影无处不在。
那么，激光究竟是什么？它又是如何在物理学的基础上发展起来，并在各个领域中得到广泛应用的呢？要理解激光，我们首先得从它的原理说起。
激光的全称是“受激辐射光放大”。
简单来说，它是通过一种特殊的机制产生的一种高强度、高方向性、高单色性的光。
在普通的光源中，比如灯泡，光是由大量原子自发地发射出来的，这些光的方向、频率和相位都是随机的。
而在激光中，原子被“激发”到一个特定的高能态，当它们回到低能态时，会释放出具有相同频率、相位和方向的光子，这就是受激辐射。
通过在一个光学谐振腔中不断地反射和放大这些受激辐射的光子，我们就得到了一束强大而集中的激光。
激光的特性使得它在许多领域都有着独特的应用。
在通信领域，激光的高频率和高带宽使其能够承载大量的信息。
我们现在所使用的光纤通信，就是利用激光在光纤中传输信号，实现了高速、稳定的数据传输。
相比传统的铜缆通信，光纤通信具有更低的损耗、更高的保密性和更大的传输容量。
想象一下，我们能够在瞬间下载一部高清电影，或者进行高清视频通话而没有丝毫的卡顿，这都要归功于激光通信技术的发展。
在医疗领域，激光更是发挥了巨大的作用。
激光手术以其高精度、小创伤和快速恢复的特点，成为了许多疾病治疗的首选方法。
比如，眼科的近视矫正手术，就是利用激光精确地切削角膜，改变其曲率，从而达到矫正视力的目的。
在皮肤科，激光可以用于去除纹身、祛斑、脱毛等。
在肿瘤科，激光可以用于肿瘤的消融治疗，减少对周围正常组织的损伤。
此外，激光还可以用于血管成形术、神经外科等多个领域，为患者带来了更好的治疗效果和生活质量。
制造业也是激光技术大显身手的舞台。
激光切割和焊接技术能够实现对各种材料的高精度加工，无论是金属、塑料还是复合材料。
浅谈神秘之光——激光(2019辽宁抚顺说明文)
浅谈神秘之光——激光①作为20世纪人类重大发明之一，激光已经融入经济社会的方方面面。
2018年诺贝尔物理学奖颁给了在激光物理领城做出突破貢献的三位科学家，突显激光的重要作用。
②激光是指频率单一，方向高度集中的光。
它有极好的方向性，不易散射。
比如，地球距离月球约38万千米，若使用激光照射，在月球表面形成的光斑直径不到2000米；而相同情况下，其他光源产生的光斑早已覆盖整个月球。
③自1960年第一台激光器发明以来，经过不断发展，激光已广泛应用于光纤通信、美容、打印、眼科手术、武器和测距等领域。
2018年诺贝尔物理学奖得主之一阿什金，于20世纪80年代发明了光镊技术，利用聚焦的激光，像镊子一样把微小物体夹起来进行移动。
如今，光镊已成为许多物理学家、化学家和生物学家必不可少．．．．的工具，帮助他们精确地操作原子、分子、细菌、病毒和细胞等，为研究微观现象开启了一扇大门。
④根据工作方式，激光可分为连续激光和脉冲激光。
脉冲激光在时间上表现为一个接着一个的光脉冲，其峰值功率会远远大于连续激光。
形象地说，连续激光好比10米深的平静水面，而脉冲激光就像1米深的水面上形成了一个足有1000米高的波浪。
激光脉冲的宽度可以短于1皮秒（1皮秒等于万亿分之一秒），甚至到飞秒（1飞秒等于千万亿分之一秒）量级。
将能量集中在这么短的时间内，其峰值功率之大可想而知。
⑤2018年另外两位诺贝尔物理学奖得主穆鲁和斯特里克兰，于1985年发明了啁啾脉冲放大技术，得到了峰值功率极大的超短脉冲。
这种超短激光本领很大，能够精确地在不同材料上实现切割和钻孔，已广泛用于激光视力矫正手术以及精密加工，如手机的显示屏和内部精小部件。
而在研究物质内部动态过程时，利用飞秒量级的激光脉冲甚至可以对原子和分子进行拍照，让科学家们洞察微观世界的秘密。
⑥此外，借助啁啾脉冲放大技术，不少国家正在建设超强激光装置。
中国在该领域具有非常扎实的基础，近年来不断取得突破性成果。
《神奇的激光》 讲义
《神奇的激光》讲义一、激光的诞生在探索光的奥秘的漫长历史中，激光的出现无疑是一个重大的突破。
20 世纪 50 年代末 60 年代初，科学家们成功地研制出了世界上第一台激光器。
激光，英文名“Laser”，是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的缩写，意思是“通过受激辐射光放大”。
它的诞生并非偶然，而是基于对原子和光子行为的深入研究。
早期的研究发现，当原子中的电子从高能级跃迁到低能级时，会释放出光子。
而在特定的条件下，这些光子可以引发更多相同频率和相位的光子产生，从而实现光的放大。
二、激光的特点激光与普通光源相比，具有许多独特的特点，正是这些特点使得激光在众多领域展现出了神奇的应用。
1、方向性好激光具有极高的方向性，就像一支笔直的箭，可以传播很远的距离而几乎不发散。
这使得激光能够在长距离传输中保持能量集中，例如用于激光通信和激光测距。
想象一下，普通的灯光就像是四处乱射的弹珠，而激光则是沿着一条直线飞速前进的子弹，精准而有力。
2、单色性好激光的单色性非常出色，即它的光波波长几乎是单一的。
这意味着激光具有非常纯净的颜色，没有其他杂色的干扰。
在光谱分析中，激光的单色性能够帮助我们更准确地检测和分析物质的成分，就如同用一把精准的尺子去测量微小的差异。
3、相干性强相干性是指光波在时间和空间上的相位关系。
激光具有很强的相干性，这使得它可以形成稳定而清晰的干涉条纹。
在光学测量和全息技术中，激光的相干性发挥着至关重要的作用，让我们能够获取更精确的信息。
4、亮度高激光的亮度极高，可以在很小的面积上产生巨大的能量。
比如激光切割和激光焊接，就是利用了激光的高亮度，能够迅速地加热和熔化材料，实现高精度的加工。
三、激光的工作原理要理解激光的神奇之处，我们需要深入了解它的工作原理。
激光的产生依赖于一种叫做“受激辐射”的过程。
在一个充满特定物质（称为工作物质）的腔体中，工作物质的原子被外部能量激发到高能级。
《神奇的激光》 讲义
《神奇的激光》讲义激光，这个在现代科技中熠熠生辉的词汇，想必大家都不陌生。
但你是否真正了解它的神奇之处呢？接下来，就让我们一起走进激光的奇妙世界。
激光，英文全称为“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”，缩写为“LASER”，意思是“通过受激辐射光扩大”。
简单来说，激光是一种具有高度单色性、相干性、方向性和高强度的光。
激光的单色性令人惊叹。
普通的光源，比如白炽灯泡，发出的光包含了各种波长，颜色杂乱无章。
而激光则几乎只包含一种波长的光，这使得它的颜色非常纯净。
例如，常见的红色激光笔发出的光就是单一波长的红色光。
这种单色性在许多领域都有重要应用，比如在光谱分析中，能够更精确地检测物质的成分。
激光的相干性也是其独特之处。
相干性意味着光波的振动在时间和空间上具有高度的一致性。
这使得激光能够形成稳定、清晰的干涉条纹。
在全息摄影中，正是利用了激光的相干性，记录下物体的三维信息，从而能够再现出逼真的立体图像。
方向性是激光的另一个显著特征。
普通光源的光是向四面八方发散的，而激光则可以几乎沿着一条直线传播，发散角极小。
这使得激光能够在很远的距离上保持较高的能量密度。
例如，激光测距仪就是利用激光的方向性来精确测量距离的。
在军事领域，激光制导武器能够准确命中目标，也是得益于激光的良好方向性。
激光的高强度更是其神奇所在。
它能够在极小的面积上聚集巨大的能量。
这种高强度的光可以用于切割、焊接金属。
在医疗领域，激光可以用来治疗各种疾病，如近视矫正、去除肿瘤等。
激光的产生离不开特殊的装置——激光器。
常见的激光器有气体激光器、固体激光器、液体激光器和半导体激光器等。
以氦氖激光器为例，它由放电管、光学谐振腔和激励电源等部分组成。
在放电管中，氦气和氖气被激发，产生受激辐射，经过光学谐振腔的反馈和放大，最终形成激光输出。
在工业生产中，激光的应用广泛而深入。
激光切割技术能够精确地切割各种材料，包括金属、塑料、木材等，切口光滑整齐，精度极高。
激光——神奇之光——现代激光发展及应用综述
9 8 8年
第四 期
激光一一神奇 之 光
—
前
也 许 明天 来 吗? 本 文将 以 最短 的篇 幅 一 览激 光 全貌
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现
代激 光 发 展 及应 用
王
综述
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,
。
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从 高能 级跃迁 到低 能级 的过程 犷随之 产生 一 特 定频 率的光 子
。
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由于 大 量原子 的 自发辐 射
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,
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神奇的激光疗法
目前 ，除 了在 临床 医学上 大展 身手 ，激 光技 术也 逐 步应 用到保 健 器械 的 生 产之 中，如 半 导体 激 光治 疗
仪在 进 行理 疗 方面 立下 了赫 赫战 功 。
神 奇 的激 光 疗 法
２０．３ 医疗 ０６３ 保健薯典 籀
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囊切开术 ，迷走神经切除术 、幽门肌切 开术等等 ， 激光 胆 道 吻合 术 、激 光大 肠 吻合 术 以及输 精 管 吻 合 术是 利 用 较低 功 率 的激 光 热 效应 作 的 。开腹 手 术 中 利用 激 光 热止 血 效应 ，对 肝 癌 等 容易 出血 的肝 组 织 作激 光 切 除 与消 融 等 等 的研 究 报告 亦 很 多 。 因为 耳 鼻 咽喉 近 于体 表 ，激 光在 耳 鼻 喉 科 的应 用 亦 已很 成 熟 。有 报 告 称激 光 治 疗 耳硬 化 症 ，蹬 骨 切 除后 的激 光 固定修复术 ，以及接触激光及 Ｃ Ｏ 激光显微镜手 术 切 除光 治 疗 耳扁 桃 体 、喉头 癌 、副鼻 窦 手 术等 等
维普资讯
பைடு நூலகம்
编者按 激光技 术被认 为是本世纪最重大的四项科学成果之一 （ 即原子能 、半导体、计算机、激光） 目前 。
激 光在 临床上 除 气化 、凝 固、烧 灼 、 光 刀、焊 接 、 照射等 治疗 应 用外 ，在 诊 断 和基 础理 论 研 究方面 出现 了 许 多新 技 术 ，如 激 光 荧光 显微 检 查 ，激 光微 柬 照 射 单细 胞 显微 检 查技 术 ，激 光 显微 光谱 分析 ，生物 全 息摄
温热效应 ，而是光的生物化学反应 。小功率 的氦氖 光 ，氪 激 光 ，结 合 内窥镜 和光 导纤 维 等 技 术 ，用 以 激光照射穴位时 ，通过对经络的影响 ，改善脏腑功 诊治 腔 内及体 表 的癌 症 。 能，从而起到治疗作用。在临床应用中我们体会到： 激光 穴 位 照射 的效果 如何 ，关键 是 在 祖 国 医学 理 论 激光在疾病方面 的应 用 观 点指 导 下 ，辩 证 论 治 ，选 经 取 穴 的 水 平 和 经 验 ， （ ）心 血管 疾病 一 由于 某些 激 光 可 以通 过 光 导纤 维 传 输 ，激光 的 处理 得 当者 ，全 身 状 况 、脏 腑 征 象 、舌 象 脉象 等 均 可效 明显 的好转 。 能 量 可 以通 过 各 种 内窥 镜 ，包 括 血 管镜 或 导 管进 入 （ ）激 光手 术 二 血 管 内治 疗各 种疾 病 。低 能 量 的 Ｈ — ｅ 光血 管 内 ｅＮ 激 激光手术是用一束 细而准直的大能量激光束 ， 照射 血 液有 抗 缺 氧 、抗 脂 质 过 氧化 、改善 血 液 流 变 经聚焦后 ，利用焦点的高能 、高温 、高压的电磁场 学 性 质 和微 循 环 障 碍 ，增 强 免疫 等 功 能 。在 心 脏 及 作 用 和烧 灼 作 用 ，对 病 变组 织 进 行 切 割 、粘 合 、气 血 管 方 面 ，激 光 治 疗周 围血 管 、冠 状 动 脉 ，以至 颈 化 。 实 验 确 定 ，切 割 人 体 组 织 所 需 的 功 率 密 度 为 动脉 等 的血 栓 ，动 脉 粥样 斑 块 等 此 外 治 疗 糖 尿 病 、 １。１ｓ 平 方厘米 。二氧 化碳 激光 器 、掺钕钇 铝石 心肌 炎 、肺 炎及 急 性胰 腺 炎 等 均有 报 道 。激 光 尚可 ０～ ０ 瓦／ 榴石激光器和氩激光器所输出的光束的焦点功率密 作 心 脏节 律点 的消 隔而 治疗难 治 、危 重 的心律 失 常 ； 度可 达 到上 述 要求 ，特 别 是 二氧 化 碳 激 光器 ，其 光 心瓣 膜粘 连 的治 疗 ；房 间隔 造 孔矫 治 先 天性 心 脏 病 Ｏ 激光 从 心 包 面 向心 能 几 乎 完 全 被 大 部 分 生 物 组 织 吸 收 到 表 层 ２ ０ ｍ 等 。 激光 心 肌 打孔 ，则是 用 Ｃ ０ｍ 内 ，因此 易于控 制切 割深 度 。 内膜 面击 穿 许 多微 孔 ，使 心 腔 与 心壁 肌 肉问有 微 血 （ ）激光 治疗 肿瘤 三 窦 相能 ，因而能 直接改 善心 肌供 血 。 激光治癌主要是基于其生物物理学方 面的特殊 （ ）外 科 以及耳 鼻喉 科 二 激 光 在 皮肤 、外科 方 面 的应 用最 早 、最 广 。近 作用 ，即激 光 的高 热 作 用可 使 被 照 射部 位 的温 度 升 至 ５ ０ ，当温度 升 至 ３ ０ ０％ ０ ％时 ，肿 瘤 即被 破 坏 ，激 几年 的发 展 ，一 是 接触 激 光 的 应用 ，使 激光 外科 更 光照射后的 １ 分钟 内可保持 ４ ℃～ ０ ５ ５ ℃的温度 ，继续 快 捷 方 便 。另 一 方 面 ，利 用 腹 腔镜 ，激 光可 以作 胆
《神奇的激光》复习题
《神奇的激光》复习题一、基础知识1．下列红色词语注音无误的一项是（）A．俯瞰．kān剔．除tì蚩．尤chì语竭．词穷jiéB．蝙．蝠biǎn施舍．shè模．糊mó硕．大无比shuòC．帐幔．màn一瞥．piě秉．性bǐng举目瞭．望liáoD．穹．隆qióng陨．石yǔn无垠．yín来龙去脉．mài2．下列词语中没有错别字的一项是（）A．执著汇聚神采事务性B．安祥急剧幅射轩辕氏C．闪铄晨曦棒槌莹光屏D．神密既兴湮没黑魆魆3．下列词语中没有错别字的一项是（）A．躁声萦绕嘟哝自得其乐B．骷髅征募婉转迷惑不解C．几率冒昧讫今聊以慰籍D．蟾蜍应答赋予嘎然而止4．依次填入下列各句横线处的词语，最恰当的一组是（）①这类极光往往与特大的太阳耀斑_______和强烈的地磁暴有关。
②极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，_______起来，到夜晚释放出来，便成了极光。
③随着生活越来越拥挤，我们的______系统越来越复杂，我们彼此发出的声音更像噪音。
A．爆发贮藏通讯B．爆发贮存通讯C．暴发贮藏通信D．暴发贮存通信5．依次填入下列各句空缺处的词语，恰当的一组是（）①令人的则是极光的色彩，早已不能用五颜六色去描绘。
②可以说，即使有也难述说极光的神采、气势、秉性脾气于万一。
③无怪乎在许许多多的极区探险者和旅行家的笔记中，描写极光时往往显得，只好说些“无法以言语形容”之类的话作为。
A．玄妙莫测生花妙笔语竭词穷托词B．叹为观止如簧巧舌理屈词穷遁词C．叹为观止生花妙笔语竭词穷遁词D．莫名其妙如簧巧舌理屈词穷托词6．下列句子中没有语病，表达清楚的一项是（）A．在寒冷的极区，人们常常看到千姿百态的极光，毫不夸张地说，世界上没有第二个一模一样的极光形体。
B．极光是天空中一种特殊的光，是人们能用肉眼看得见的惟一的高空大气现象之一。
神奇的激光
在一般人的心目中，太阳光可能是世界上光度最强的光。
但是，到了20世纪中叶，科学家们却发现了一种比太阳表面亮度高出100亿倍的光，它就是激光。
要弄清激光，首先得从物质的原子结构谈起。
原子是由带正电荷的原子核和带负电的电子组成。
电子绕原子核作高速运动，犹如九大行星绕着太阳运转一样。
电子排列是分层的，内层电子能量低，外层电子能量高，如果施加外力，使内层的电子跳到外层，而外层的电子再跳回内层，就会发生出灯光般的光束来。
激光发光的基本原理就是电子跳跃而发射的光。
当人们通过强大的外力激发，使某一物质中内层电子悄悄地跳到外层，使外层的电子越聚越多，而后，来一个反跳，使众多的高能电子一下子跳到低能的内层。
这样，就会发出强大的光束，而这种强大的光束就叫做激光。
用来产生激光的仪器叫激光器。
由激光器产生的激光，在短时间内能发出巨大的能量。
1960年，美国科学家梅曼首先用红宝石作材料，制成世界上第一台激光器，获得了6943a°的红光，开创了激光技术的先河。
如今形形色色的激光器如雨后春笋般出现。
据统计，已有数百种之多。
种类繁多的激光器，它们都由三个主要部分组成：第一部分称工作物质，它是保证受激而产生激光的物质；第二部分称泵浦手段，这是不断给产生激光的物质补充能量；第三部分是振荡腔，通过腔的振荡不断放大，从而保证激光输出。
人们给激光冠上神奇的称谓，那是因为它有独特的本领：方向性强，颜色纯，能量大等。
因而，它的用途十分广泛。
用激光来加工机械，削铁如泥，任何金属在激光面前都会迎刃而解；用激光于通讯，携带信息量惊人，用之于电话，可使几十亿部电话同时通话；用之于电视，可传播上千万套；用之于印刷，分辨率达每英寸9000个点，调制速率可达几十兆赫；用之于计算机，比电子开关快1000倍。
尤其值得一提的是，激光还可以用来制造武器。
比如，激光枪号称20世纪的无声枪，可使对方士兵双目失明；再如激光炮，它能量大命中率高，可轻易击毁敌方坦克、飞机、导弹，甚至卫星。
量子科技技术在激光技术中的应用案例讲解
量子科技技术在激光技术中的应用案例讲解激光是一种高度集中的光束，具有高强度和单色性。
它在许多领域中发挥着重要作用，包括医学、通信、材料加工等。
随着科技的不断发展，量子科技技术在激光技术中的应用也变得越来越重要。
本文将介绍几个量子科技技术在激光技术中的应用案例。
首先，量子纠缠技术在激光技术中的应用。
量子纠缠是量子力学中一种神奇的现象，两个或多个量子粒子之间可以产生纠缠，即一个量子粒子的状态会受到其他粒子状态的影响。
这种现象在激光技术中有着重要的应用。
例如，量子纠缠可以用来增强激光的测量精度。
通过将激光和纠缠态的光束进行相互作用，可以提高激光测量的灵敏度，从而实现更精确的测量。
其次，量子密钥分发技术在激光通信中的应用。
量子密钥分发是一种利用量子纠缠来实现安全通信的方法。
传统的加密技术可能存在被破解的风险，而量子密钥分发技术可以实现完全安全的通信。
激光在量子密钥分发中扮演着重要的角色。
利用激光的单光子特性，可以实现对传输过程的安全监测和控制，从而确保通信的安全性。
这种技术在金融、军事等领域具有重要的应用价值。
此外，量子光学技术在激光技术中的应用也非常广泛。
量子光学是一门研究光与物质相互作用的学科，利用量子力学的理论和方法研究光学现象。
激光技术是量子光学研究中的重要工具。
例如，量子光学技术可以实现光的量子干涉和量子纠缠等特性，从而开辟了研究激光光束特性的新途径。
通过利用量子光学技术，科研人员可以更好地理解激光的性质，并开发出各种新型的激光器件和激光系统。
最后，量子计算在激光技术中的应用亦值得关注。
量子计算是一种利用量子力学的性质进行信息处理和计算的方法。
与传统的计算方式相比，量子计算具有更高的计算效率和更大的计算容量。
激光技术在量子计算中扮演着重要的角色。
激光束可以用来操控量子比特，实现量子门操作和量子纠错等关键步骤。
激光技术的应用极大地推动了量子计算的发展，并在信息安全、优化问题等领域取得了突破性进展。
阅读题《神奇的激光》
阅读题《神奇的激光》阅读《神奇的激光》短文，回答问题。
神奇的激光（1)①它有多大本事？②这是一门新的科学知识。
③1960年世界出现了一种人工制造的奇妙的光一激光。
④许多少年朋友不太知道。
（2)激光是一种最亮的光，它比太阳光亮100亿倍以上。
这个数字有多大呢？咱们来算一算：太阳的表面温度大约是6000°，比它大100化倍，那就要在6000 的后面加上10个“O”，也就是6万亿度。
太阳与激光相比，太阳好比是一益小电灯，激光好比正午的太阳。
(3）激光是一种最纯的光。
乎时我们看到的阳光是白色的。
可是用一只三棱镜对着阳光，却能看见一条五光十色的彩带。
原来阳光的颜色并不纯，是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色组成的，而激光只有一种颜色，特別纯。
(4）人们把激光聚到一点，可以产生成千上万度的高温，制成好多种形式的机器。
像激光打孔机，能够在坚硬的钢板上、陶瓷上、厚玻璃上、金刚石或宝石上打出各种各样的孔。
激光切割机能够把陶瓷、有机玻璃、金属材料切断，比用机械切断还快还省料。
激光焊接机可以焊接手表里特别精致的小零件。
激光剪裁机能把一叠厚厚的棉布剪成成千上万衣服料。
(5)激光能瞄得准，射得远。
利用它的这个特点可以制成新式的“千里眼”——激光测距机和激光雷达。
激光测距机不用了秒钟就能测量出月亮离地球为38.4万公里远;甚至太阳系中的大小星星和地球的距离，也都能准确地测量出来。
激光雷达本事更大，它不但能随时测量出飞机、坦克、军舰、导弹、卫星等的准确距离和方位，而且能够知道它们是什么形状的，有多大。
激光雷达能够测量和预报出大气中含有多少徽量的有害气体。
（6)卫星在3.6万公里高的太空上飞，能看见地面上的“目标”吗？能！因为卫星上有一种奇妙的激光照相机，它的本领惊人！需要照相的时候，它用强激光束把地面上的“目标”照得特別亮，然后迅速拍摄下来，再自动送到地面处理。
比方拍一张天安门广场的照片，不但能看到雄伟的天安门城楼、人民大会堂，甚至连来往的小轿车、金水桥前的石狮子也能照得清清楚楚。
《神奇的激光》 讲义
《神奇的激光》讲义激光，这个在现代科技中熠熠生辉的名词，已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。
从医疗领域的精准手术，到工业生产中的精细切割；从通信行业的高速传输，到娱乐产业的绚丽灯光秀，激光以其独特的性质和强大的功能，展现出了令人惊叹的魅力。
激光，全称为“受激辐射光放大”，它与普通光有着显著的区别。
普通光，比如太阳光、灯光，是由大量原子自发地、随机地发射光子形成的，这些光子的频率、相位和方向都各不相同，因此普通光是一种非相干光。
而激光则是由处于高能级的原子在受到外界光子的激发后，跃迁到低能级并发射出与激发光子完全相同的光子，这些光子在谐振腔内不断反射、放大，最终形成了具有高度相干性、单色性、方向性和高强度的激光束。
激光的相干性是其最为显著的特点之一。
相干性意味着激光束中的光子具有相同的频率、相位和振动方向。
这使得激光能够在干涉实验中产生清晰、稳定的干涉条纹，为科学研究提供了有力的工具。
例如，在引力波探测中，激光干涉仪通过测量激光束在不同路径上的光程差变化，成功地探测到了极其微弱的引力波信号。
激光的单色性也十分出色。
单色性指的是激光的波长范围非常窄，几乎是单一波长的光。
这使得激光在光谱分析、激光通信等领域具有重要应用。
在光谱分析中，激光可以精确地激发样品中的原子或分子，从而获得更加准确的光谱信息；在激光通信中，单一波长的激光能够减少信号的色散和衰减，提高通信的质量和距离。
激光的方向性极强，这使得它能够在长距离传输过程中保持较小的发散角。
相比之下，普通光源发出的光会迅速扩散，能量也随之分散。
激光的这一特性使其在激光测距、激光雷达等领域大显身手。
激光测距仪可以精确地测量物体的距离，误差通常在几厘米以内；激光雷达则能够快速、准确地获取周围环境的三维信息，为自动驾驶等技术提供了关键的支持。
激光的高强度则赋予了它强大的加工能力。
在工业生产中，激光可以用于切割、焊接、打孔等工艺。
由于激光的能量高度集中，能够瞬间将材料加热至熔点甚至气化，从而实现高精度、高效率的加工。
奇异的激光
激光在军事上的应用激光武器是一种利用定向发射的激光束直接毁伤目标或使之失效的定向能武器。
根据作战用途的不同，激光武器可分为战术激光武器和战略激光武器两大类。
武器系统主要由激光器和跟踪、瞄准、发射装置等部分组成，2013年通常采用的激光器有化学激光器、固体激光器、CO2激光器等。
激光武器具有攻击速度快、转向灵活、可实现精确打击、不受电磁干扰等优点，但也存在易受天气和环境影响等弱点。
激光武器已有30多年的发展历史，其关键技术也已取得突破，美国、俄罗斯、法国、以色列等国都成功进行了各种激光打靶试验。
2013年低能激光武器已经投入使用，主要用于干扰和致盲较近距离的光电传感器，以及攻击人眼和一些增强型观测设备；高能激光武器主要采用化学激光器，按照现有的水平，今后5—10年内可望在地面和空中平台上部署使用，用于战术防空、战区反导和反卫星作战等。
激光武器特点高度集束的激光，能量也非常集中。
在日常生活中我们认为太阳是非常亮的，但一台巨脉冲红宝石激光器发出的激光却比太阳还亮200亿倍。
当然，激光比太阳还亮，并不是因为它的总能量比太阳还大，而是由于它的能量非常集中。
例如，红宝石激光器发出的激光射束，能穿透一张1/3厘米厚的钢板，但总能量却不足以煮熟一个鸡蛋。
激光作为武器，有很多独特的优点。
首先，它可以用光速飞行，每秒30万公里，任何武器都没有这样高的速度。
它一旦瞄准，几乎不要什么时间就立刻击中目标，用不着考虑提前量。
另外，它可以在极小的面积上、在极短的时间里集中超过核武器100万倍的能量，还能很灵活地改变方向，没有任何发射性污染。
激光武器分为三类：一是致盲型。
（激光剑）前面我们讲过的机载致盲武器，就属于这一类。
二是近距离战术型，可用来击落导弹和飞机。
1978年美国进行的用激光打陶式反坦克导弹的试验，就是用的这类武器。
还有科幻电影中，通过对激光武器的形变，产生的激光盾翼三是远距离战略型。
这类的研制困难最大，但一旦成功，作用也最大，它可以反卫星、反洲际弹道导弹，成为最先进的防御武器。
神奇的极光教案
神奇的极光教案神奇的极光教案1一、教学目标1、了解极光的有关神话传说、外在形态、形成原因。
2、筛选极光的重要信息；学习__在说明中融入生动的描写和恰当的比喻。
二、重点、难点[教学重点]辨别和筛选极光重要的信息。
[教学难点]极光的形成原理。
三、课时安排一课时四、学生活动设计1、整体把握全文结构3、筛选文中信息并迁移到课外阅读五、教学设想：将第二部分作为突破口。
理由是第二部分介绍了极光的外观，具体展示呈现于人们面前的极光自然现象；而第一部分和第三部分是古人和今人对这奇异现象所作的不同解释。
六、教学过程：㈠导入新课展示多媒体。
课件色彩斑斓、瞬息万变的动感极光画面，配以音乐和画外音解说，作为课程开始，必将引起学生强烈的好奇心，为兴趣阅读做好铺垫。
在人类短暂的进程中，自然办有许多现象相伴而生。
头顶上是阴晴雷电，脚底下有地震火山，还有潮涨潮落、极光等等。
在远古，人们赋予它们各种神话传说。
到了今天，科学技术使一个个美丽的传说表现出新的内涵。
其中的极光，神奇在哪里？__会告诉我们一些答案。
自然界中的大气变化或让我们享受万里晴空，或给我们带来风霜雨雪，我们熟悉它们，就像熟悉形影不离的学朋友。
但有一种高空大气现象，平常在我们生活的地区却无福得见，那就是神奇的极光。
今天，我们就通过阅读曹冲的__，走进极光的天地去欣赏它，了解它吧。
㈡整体感知（二）学生速读课文，理清__思路，并根据小标题用简洁的语言概括三个部分的内容。
参考思路：（板书）传说、得名——极光现象——形成原因明确：1、介绍关于极光的中外神话传说以及得名。
2、写观察到的极光现象。
3、说明极光形成的机理等科学道理。
神奇的极光教案2教学目的一、丰富知识储备：了解有关极光的神话传说、极光的形态、极光的成因原理。
二、在前两课指导阅读的基础上，引导学生独立进行信息筛选，促使其逐步形成合理的思维步骤。
三、培养学生对大自然的热爱之情及了解、探索自然奥秘的兴趣。
教学设想在学生对筛选信息的方法及要求已有了解的基础上，引导学生遵循科学的认知规律独立筛选有关信息，进一步提高阅读能力，明确如何按照一定的方法、步骤搜集、处理信息资料。
量子激光炮的工作原理
量子激光炮的工作原理
量子激光炮是一种利用量子物理原理工作的激光装置。
其工作原理主要包括以下几个步骤：
1. 激发原子：首先，在激光炮内部创建一个激发原子的环境。
一般采用的方法是通过电激励、激光或者其他方式激发原子，使其跃迁到高能级。
2. 储能：在原子处于高能级时，将其能量储存在装置中的储能器或者激光腔中。
储能器一般由电磁场或者其他能量存储方式构成，可以把原子的能量储存在其中。
3. 放出：当储能过程完成后，通过一定的触发装置，激发的原子会经过由光栅或者其他光学元件构成的增益介质，释放出能量。
这个过程是促发辐射，激发原子向基态跃迁的过程。
4. 纲波放大：释放的能量经过增益介质的作用，进行了纲波放大，即能量的指数级增长。
增益介质的基本原理是在原子处于高能级时，通过光的受激辐射作用，原子会被激发到更高的能级，从而实现能量的放大。
5. 激光作用：最后，这个放大的能量通过激光仪器的调节，可以形成一束强大的激光束。
这束激光束具有高亮度、窄束、高能量等特点，可以用于材料加工、打击目标等应用。
总的来说，量子激光炮利用量子物理学原理，通过激发原子、储能、放出能量、加强放大，最后形成一束强大的激光束。
这种激光束具有更高的能量和效率，相比传统的激光装置有更好的性能。
神奇的极光
作者: 加入日期：06-03-02彭强【教学目的】1、理清课文层次结构，体会科普说明文描写和说明相结合的写作方法。
2、学习下定义、举例子、分类别、打比方等说明方法。
3、培养学生勤于探索、勇于钻研的科学精神。
【教学重点】1、学习下定义、举例子、分类别、打比方等说明方法；（使用说明方法的作用详见课文详解）2、分清层次结构，学习小标题式的文章结构方法，探求描写和说明的有机结合点，以此为切入点，体会二者结合之妙处。
（附注：描写是为了增强语言的生动性和趣味性，给读者以适当的艺术享受，并能起到丰富文学素养的作用）【课时安排】1 课时【教学步骤和内容】一、导入新课提起极光大家都不陌生，这是一种地理课本上奇妙的自然现象之一，是南北极地区特有的一种大气发光现象，关于极光在东西方文学中还留下了许多神奇而美丽的传说，今天，就让我们来走近极光，认识极光。
二、详解课文：1、请大家先速读一遍课文，并思考以下问题（参考课后练习）。
1）、本文第一部分，引述了哪几种古老的神话传说？引述的角度有什么不同？2）、理清课文层次结构，并说明上世纪60年代以前和现在的科学研究结果表现的极光的成因各是什么，有何不同？3）、本文使用了哪几种说明方法，试找出。
（15±1分钟）学生充分讨论后明确：1）、文中共写了三种古老的神话。
A、附宝观极光感而孕黄帝B、《山海经》中关于触龙的记载C、西方伊欧斯的传说三个神话传说分别是从东西方两种文化背景、两个角度来描绘极光。
这一部分是文章中精彩的描写部分。
2）本文采取了小标题式的文章结构，因此，大体上可以根据文章的小标题分为三个部分，关于极光形成的原因：一则，上个世纪60年代以前，在相当长一段时间内，人们一直认为极光可能是由以下三种原因形成的。
一种看法认为极光是地球外面燃起的大火。
因为北极区临近地球的边缘，所以能看到这种大火。
另一种看法认为，极光是红日西沉以后，透射反照出来的光辉。
还有一种看法认为，极地冰雪丰富，它们在白天吸收阳光，贮存起来，到夜晚释放出来，便成了极光。
3.1神奇的激光-沪科教版选修2-3教案
3.1 神奇的激光-沪科教版选修2-3教案
一、教学目标
1.了解激光器的基本构成和工作原理。
2.掌握激光的特性与应用。
3.能够简单设计、制作激光器实验模型，实验测量激光的参数。
二、教学重点和难点
教学重点：
1.激光的工作原理和特性。
2.激光的应用。
教学难点：
1.对激光产生的问题进行深层次理解。
2.增强学生创新思维能力。
三、教学过程
1. 导入（10分钟）
1.引入激光器的概念，提出问题：“激光可用于哪些场合中？”
2.通过课前预习和强烈兴趣的引导，了解学生对激光技术的了解和自己感兴趣的项目。
2. 激光器性能测量实验（60分钟）
1.讲解激光的制作。
2.设计和制作一个简单的激光器实验模型。
3.对激光器实验模型进行性能测试。
4.分析效果，并进行讨论。
3. 激光的应用（40分钟）
1.介绍激光在普通生活中的应用。
2.分组讨论，设计一种使用激光的创新场景。
3.进行演示和讨论。
4. 拓展（20分钟）
1.进一步讲解激光各种应用的相关情况。
2.相关流程图。
四、课堂考查
1.简单问答，测试学生对教学内容的掌握程度。
2.设计一份课后小作业，鼓励学生综合运用所学知识，完成相关任务。
五、课后反思
1.教学目标达成情况。
2.教学过程中的亮点和问题。
3.程序的详细记录和整理，对教学过程进行反思梳理。
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激光技术是60年代初发展起来的高新技术。60年代 以来，激光技术发展极为迅速，现成为新的工业革命的 先导之一，在工业、农业、医学、军事、科研等各个领 域有广泛应用。
激光核聚变实验装置
激光发展简史 （物理—技术—物理）
1860 1900 1905 1917 1953 1958 1960
1961-65
子数保持不变（比方：各楼层人数不变，上下人数同）
h
( )
N2 E2 N1 E1
N2 E2
h
N1 E1
( ) h
N2 E2
h h
N1 E1
光与物质作用，三过程同时存在。平衡时，各能级粒
子数保持不变
h
( )
N2 E2 N1 E1
dN12 B12( )N1dt
N2 E2
h
N1 E1
dN21 A21N2dt
发射方向、位相、偏振状态、频率等随机混乱。“乌合
之众”。——普通光源的发光机制。
三、受激辐射
爱因斯坦1917年提出受激辐射概念。 h E2 E1
当原子处于能量密度为( ) 的外来
光场中，除了一些原子吸收 h 光子从 ( ) h
E1 E2 外，还有一些原子会在外来光 子刺激下，从高能态 E2 跃迁至低能 态 E1
h E2 E1
dt 时间内从 E2 E1 跃迁的原子数：
dN21 N2，dt
dN21 A21N2dt
A21
dN21 N2dt
h E2 E1
N2 E2
h
N1 E1
A21 —称为自发辐射系数。即一个原子在单位时间（每
秒）内从 E2 E1 的跃迁几率。
自发辐射特点：
各原子发光自发独立，与外界作用无关；非相干光，
讲座：神奇的激光
提纲
原子的激发与辐射 激光产生原理 激光的技术应用
引言
什么是激光？ 英文名字：Laser即“light amplification by stimulated emission of radiation”“受激辐射光放 大”，简称“激光”。是一种新型光源。
激光与普通光源比较，从发光机制到特性都完全不 同。其性能之优越，普通光源无法相比。
N2 E2
h h
N1 E1
在外来光子刺激下，原子从高能态 跃迁至低能态，
同时辐射一个与外来光子完全一样的光子（频率、位相、
偏振态、传播方向全同）。这种过程叫做受激辐射。
dt时间内从 E2 E1跃迁的原子数：
dN21 （v），N2，dt
dN21 B21（）N2dt
受激辐射系数
( ) h
N2 E2
( ) h
N2 E2
h h
N1 E1
dN21 B21（）N2dt
dN12 dN21 dN21
B12（）N1 B21（）N2 A21N2
统计物理证明：
B12
B21
B
A21
8 h 3
c3
B
如果打破平衡，使受 激辐射占主导，产生 激光；自发辐射占主 导，普通光。
2 激光产生原理
产生激光的关键：使受激辐射占优势。 两个主要手段：实现粒子数反转；谐振腔
主要特性：高方向性（发散角10万分之一弧度， 几乎平行；高亮度（最高可达太阳表面亮度的100万亿 倍）；高相干性（相干长度达数百公里）；高单色性
（ 107 A）。
各类激光器中，输出功率低至10-6W，高至1012W。 各类激光输出波段宽：可见；紫外；近红外；远红外。 激光工作物质广泛：固体（包括半导体）；液体；气 体
h h
N1 E1
h E2 E1
B21（）
dN21 N2dt
称为受激辐射速率
即一个原子在单位时间（每秒）内从E2 E1 受激跃迁 几率（百分比）
受激辐射特点：
辐射光子与入射光子全同，相干光 ( ) h 光放大：在一个光子作用下，获得
大量状态全同的光子，该现象称之光 放大。
一个光子刺激原子，产生两个全同 光子，两个光子刺激其它原子又产生四 个全同光子，…….
激光全息术
激光外科手术，通讯、光盘、激光武器...
不可思议的 激光
请入内 参观令 人信服 的激光
肖洛实验室 门前的广告
肖洛
汤斯和肖洛在一起，右上 角是最早的激光器
激光为什么会有如此神奇 的威力？如何得到激光？本讲 座将介绍激光的基本知识，首 先从原子发光的机理谈起！
1 原子的激发与辐射（激光理论基础）
N2 E2
h h
N1 E1
如果能提供适当条件，实现光放大，就获得了激光。 所以，受激辐射——激光产生机制。
N2 E2
h
普通光——自发辐射；
N1 E1
“自由散漫”“乌合之
众”
( ) h
N2 E2
h
激光——受激辐射
h
N1 E1
“步调一致”“战斗集
体”
四、吸收与辐射之间的平衡关系 光与物质作用，三过程同时存在。平衡时，各能级粒
设 ( ) 为频率 的入射光能量
密度。dt 时间内从E1 E2 跃迁的原
子数：
dN12 (v), N1, dt
dN12 B12( )N1dt
h
( )
N2 E2 N1 E1
h E2 E1
B12 —吸收系数
N1 —E1能级原子或粒子数 N2 —E2能级原子或粒子数
w12
B12 (v)
dN12 N1dt
1968-69 1982 80年代－
Maxwell 建立光的电磁理论 Planck提出能量子假说 Einstein提出光量子理论 Einstein提出受激辐射理论 Towns建立第一台微波激射器（maser) Towns,Shawlow开始研制激光器 Maiman制成第一台红宝石激光器
激光光谱，用于大气污染分析；半导体激光器， 用于激光通讯； CO2激光器，用于激光熔炼、 激光切割、激光钻孔... 月球上设置激光反射器；地面与卫星联系
称为吸收速率
w12
B12 (v)
dN12 N1dt
吸收速率
h
( )
N2 E2 N1 E1
即单位时间内，原子从 E1 跃迁到 E2 的几率（对大量 原子而言是百分比）
二、自发辐射
N2 E2
h
激发态原子不稳定，会自发地从高能级
N1 E1
E2 向低能级 E1 跃迁，多余的能量以光的形式发出。
这种过程称为自发辐射。
激光虽然于60年代才问世，但其物理基础却在此前
40多年就由爱因斯坦建立。其核心内容：是受激吸收、
自发辐射、受激辐射三个基本概念。
一、受激吸收
h
在辐射场（光）作用下，当
( )
N2 E2 N1 E1
h E2 E1
有些原子会吸收 h 能量从低能级 E1 跃迁到高能级 E2 ， 这种过程叫受激吸收或激发。