高三物理《激光》公开课课件 新人教版
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高三物理选修3激光课件
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
二。激光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
பைடு நூலகம்
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
二。激光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
பைடு நூலகம்
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
高考物理核心要点突破系列课件：第20章第五节《激光》人教版选修
中档题解析
题目示例
说明固体激光器的工作原理，并列举 常见的光学元件。
答案解析
固体激光器利用激活介质产生光子， 通过谐振腔形成激光。常见的光学元 件包括反射镜、透镜、棱镜等，用于 控制激光的方向、形状和模式。
高档题解析
题目示例
阐述量子纠缠在量子通信中的应用，并分析激光在其中起到的作用。
答案解析
量子纠缠是量子力学中的一种现象，量子通信利用其实现信息传递的安全性。激光作为 量子通信中的光源，提供了高纯度、高亮度的光子，对于实现远距离、高速度的量子通
02
在特定条件下，受激辐射的光子 数会不断放大，形成激光。
激光器的工作原理
激光器由工作物质、泵浦源和光 学谐振腔组成。
工作物质在泵浦源的作用下被激 发到高能级，产生受激辐射。
光学谐振腔通过反射镜使光子在 腔内循环放大，最终形成定向输
出的强光束。
03
激光的特性及应用
激光的相干性
相干性是指激光具有高度的方向性和频率单一性，即激光光 波的振动方向一致，波峰与波峰之间的相对位置固定。这种 特性使得激光能够实现干涉、全息成像等特殊光学现象。
光的放大
光子激励原子产生更多的 光子，形成光的放大。
激光的特点
单色性好
频率单一，相干性好。
方向性好
平行度高，发散角小。
亮度高
能量集中，亮度远大于太阳光。
激光的发明和应用
通信
光纤通信，容量大 、传输距离远。
医学
激光手术、激光美 容等，无创伤、恢 复快。
应用广泛
通信、测量、医学 、军事等领域。
测量
激光雷达、测距等 ，精度高、抗干扰 能力强。
高考物理核心要点突破系列课件第20章第五节 《激光》人教版选修
高三物理选修3激光课件
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
人教版高中物理选修3-4课件 13 激光课件3
例 5 在演示双缝干涉的实验时，常用激光作光源，这主要
是应用激光的什么特性( )
A．亮度高
B．平行性好
C．单色性好 D．波动性好
解析：频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性 好，频率单一。通过双缝时能够得到两束相干光。
答案：C
1．光发生干涉的条件是什么？ 提示：频率相同、相位差恒定、偏振方向一致。 2．激光的什么特点与干涉条件相符合？ 提示：激光是人工产生的相干光，具有高度的相干性。
2．全息照相
(1)与普通照相技术的比较：普通照相技术所记录的只是光 波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的 相位 信
息。 (2)原理：全息照相的拍摄利用了光的 干涉 原理，使
参考光 和物光在底片上相遇，发生干涉，形成复杂的干涉条 纹。这要求参考光和物光必须具有很高的 相干 性。
(3)观察全息照片时要用 激光 照射照片，从另一侧面观 察。
2．激光的特点及应用
特点
性质
应用
激光具有频率单一、相位差恒定、
相干性 偏振方向相同的特点，是人工产生 光纤通信
的相干光，具有高度的相干性
精确的测距；读
激光的平行度非常好，传播很远的
平行度
取光盘上记录的
距离仍能保持一定的强度
信息等
高 它可以在很小的范围 用激光束切割、焊接；医
亮 和很短的时间内集中 学上可以用激光做“光
第十三章 光
第8节 激光
[学习目标] 了解激光的特点及应用。
[知识定位] 重点： 激光的特点及应用。
课前自主学习
激光
1．激光的特点和应用
(1)相干性与应用 ①相干性：只有 频率 相同、 相位差 恒定、 偏振方向 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。
人教版高中物理课件-激光
優化方案物理：13.8 鐳射 課件 （人教版選修3-4）
第八節 激 光
課標定位
第
課前自主學案
八
節
激
核心要點突破
光 課堂互動講練
知能優化訓練
課標定位 學習目標：1.知道鐳射和自然光的區別． 2．瞭解鐳射的特點和應用． 重點難點：鐳射的特點和應用．
課前自主學案
一、鐳射的特點及其應用 1．特點 (1)相干性：只有__頻__率___相同、__相__位__差__恒定、 __偏__振____方向一致的光才是相干光．鐳射是一 種人工產生的相干光，具有高度的相干性． (2)平行度好：在傳播很遠的距離後仍保持一定 的強度；可以會聚到很小的一點． (3)高亮度：它可以在__很__小__空__間___和__很__短__時__間__ 內聚集大到難以想像的能量．
利用相干光易於調製的特點，傳輸資訊，所能傳 遞的資訊密度極高，一條細細的雷射光束通過光 纜可以同時傳送一百億路電話和一千萬套電視， 全國人民同時通話還用不完它的通訊容量，而光 纖通信就必須借助鐳射技術才能發展． 2．平行度非常好．與普通光相比，傳播相同距 離的雷射光束的擴散程度小，光線仍能保持很大 的強度，保持它的高能量，利用這一點可以精確 測距．現在利用鐳射測量地月距離精確度已達到 1 m.
7．鐳射武器 利用大能量雷射器發射的雷射光束來攻擊敵方， 使被照射處形成能量、密度很高的光斑，被照 射物體表面迅速熔化或汽化．鐳射武器具有很 強的攻擊力，常被稱作“死光”，鐳射以 3×108 m/s的高速出擊，只要對準目標，即可 命中．
即時應用 (即時突破，小試牛刀) 2．下列說法正確的是( ) A．鐳射可用於測距 B．鐳射能量十分集中，只可用於加工金屬材
圖13－8－1
解析：作出两次的反射光路图如图所示． 又由几何关系可得： O1M ＝ BB ′＝Δs，液面下降高度 h＝Δ2s·coti.
第八節 激 光
課標定位
第
課前自主學案
八
節
激
核心要點突破
光 課堂互動講練
知能優化訓練
課標定位 學習目標：1.知道鐳射和自然光的區別． 2．瞭解鐳射的特點和應用． 重點難點：鐳射的特點和應用．
課前自主學案
一、鐳射的特點及其應用 1．特點 (1)相干性：只有__頻__率___相同、__相__位__差__恒定、 __偏__振____方向一致的光才是相干光．鐳射是一 種人工產生的相干光，具有高度的相干性． (2)平行度好：在傳播很遠的距離後仍保持一定 的強度；可以會聚到很小的一點． (3)高亮度：它可以在__很__小__空__間___和__很__短__時__間__ 內聚集大到難以想像的能量．
利用相干光易於調製的特點，傳輸資訊，所能傳 遞的資訊密度極高，一條細細的雷射光束通過光 纜可以同時傳送一百億路電話和一千萬套電視， 全國人民同時通話還用不完它的通訊容量，而光 纖通信就必須借助鐳射技術才能發展． 2．平行度非常好．與普通光相比，傳播相同距 離的雷射光束的擴散程度小，光線仍能保持很大 的強度，保持它的高能量，利用這一點可以精確 測距．現在利用鐳射測量地月距離精確度已達到 1 m.
7．鐳射武器 利用大能量雷射器發射的雷射光束來攻擊敵方， 使被照射處形成能量、密度很高的光斑，被照 射物體表面迅速熔化或汽化．鐳射武器具有很 強的攻擊力，常被稱作“死光”，鐳射以 3×108 m/s的高速出擊，只要對準目標，即可 命中．
即時應用 (即時突破，小試牛刀) 2．下列說法正確的是( ) A．鐳射可用於測距 B．鐳射能量十分集中，只可用於加工金屬材
圖13－8－1
解析：作出两次的反射光路图如图所示． 又由几何关系可得： O1M ＝ BB ′＝Δs，液面下降高度 h＝Δ2s·coti.
人教版高中物理选修3-4课件 13 激光课件5
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·物理 选修3-4
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·物理 选修3-4
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
所谓相干性好，是指容易产生干涉现象．普通光源发出 的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的，而激光器发出 的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件．所
课 堂 互 动 探 究
教
学 方
以，现在我们做双缝干涉实验时，无需在双缝前放一个单缝，
当 堂
案
双
设 计
而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉条
用激光束切割、焊接．医学 时
和很短
作
上可以用激光做“光刀”、 业
激发核反应等
菜单
新课标 ·物理 选修3-4
教
学
教
法
分 析
(2)全息照相
课 堂 互 动 探 究
教 学
①与普通照相技术的比较
当
方
堂
案
普通照相技术所记录的只是光波的 强弱 信息，而全息 双
设
基
计 照相技术还记录了光波的 相位 信息．
达 标
课
达 标
课
前 分之一秒的时间内产生几千万度的高温．不能直接照射眼睛，
自
课
主 导
否则会伤害眼睛．
时 作
学
业
4. 激光单色性很好
激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的．
菜单
新课标 ·物理 选修3-4
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
新课标 ·物理 选修3-4
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
所谓相干性好，是指容易产生干涉现象．普通光源发出 的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的，而激光器发出 的激光的频率几乎是单一的，并且满足其他的相干条件．所
课 堂 互 动 探 究
教
学 方
以，现在我们做双缝干涉实验时，无需在双缝前放一个单缝，
当 堂
案
双
设 计
而是用激光直接照射双缝，就能得到既明亮又清晰的干涉条
用激光束切割、焊接．医学 时
和很短
作
上可以用激光做“光刀”、 业
激发核反应等
菜单
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教
学
教
法
分 析
(2)全息照相
课 堂 互 动 探 究
教 学
①与普通照相技术的比较
当
方
堂
案
普通照相技术所记录的只是光波的 强弱 信息，而全息 双
设
基
计 照相技术还记录了光波的 相位 信息．
达 标
课
达 标
课
前 分之一秒的时间内产生几千万度的高温．不能直接照射眼睛，
自
课
主 导
否则会伤害眼睛．
时 作
学
业
4. 激光单色性很好
激光的频率范围极窄，颜色几乎是完全一致的．
人教版高中物理课件-激光
片
物光 物
反射光
同一雷射光束被分成兩束，參考光直接照到
底片上，物光也到達底片。兩者干涉，在底片上 形成複雜的干涉條紋，各點的明暗程度反映了疊 加的加強和減弱的情形。
三．全息照相
全息照片的觀看：
照明光
全息照片 人眼
全息照片的觀看： 用鐳射照射全息照片，在照片的另一側觀看 原物體的立體的像。
☆．全息照相
應用：測距、測速、資訊存儲和閱讀
手提鐳射測距儀
掌上型雷達 測速儀
二．鐳射的特點及其應用
3、亮度高：所謂亮度，是指垂直於光線平面 內單位面積上的發光功率，自然光源亮度最高的是 太陽，而目前的高功率雷射器，亮度可達太陽的1 萬倍．
應用：工業切割、焊接；醫學“光刀”；利 用強鐳射產生的高壓引發核聚變。
氧化熔化鐳射切割
一．鐳射的產生
某些物質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，在向低能態躍遷時輻 射出相位、頻率、方向等完全相同的光，把這種光 叫鐳射。
1960年，美國物理學家梅曼 正在進行一項重要的實驗。實驗 裝置裏有一根人造紅寶石棒。突 然，一束深紅色的亮光從裝置中 射出，它的亮度是太陽表面的4 倍！這是一種完全新型的光，科 學家渴望多年而自然界中並不存 世界上第一臺 在的光，它被命名為Laser。 紅寶石雷射器
二．鐳射的特點及其應用
1、相干性：鐳射是一種人工產生的相干光. （相干光的條件：頻率相同，相位差恒定，偏振 方向一致。）
相干性應用：光纖通訊、鐳射全息技術
沒有光纖和雷射器發明就不會有現在的如此 發達的互聯網。
二．鐳射的特點及其應用
2、平行度非常好：從地面上發射的一束極細 的雷射光束，到達月球表面時，也只發散成直徑 lm多的光斑，因此鐳射在地面上傳播時，可以看 成是不發散的。
物光 物
反射光
同一雷射光束被分成兩束，參考光直接照到
底片上，物光也到達底片。兩者干涉，在底片上 形成複雜的干涉條紋，各點的明暗程度反映了疊 加的加強和減弱的情形。
三．全息照相
全息照片的觀看：
照明光
全息照片 人眼
全息照片的觀看： 用鐳射照射全息照片，在照片的另一側觀看 原物體的立體的像。
☆．全息照相
應用：測距、測速、資訊存儲和閱讀
手提鐳射測距儀
掌上型雷達 測速儀
二．鐳射的特點及其應用
3、亮度高：所謂亮度，是指垂直於光線平面 內單位面積上的發光功率，自然光源亮度最高的是 太陽，而目前的高功率雷射器，亮度可達太陽的1 萬倍．
應用：工業切割、焊接；醫學“光刀”；利 用強鐳射產生的高壓引發核聚變。
氧化熔化鐳射切割
一．鐳射的產生
某些物質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，在向低能態躍遷時輻 射出相位、頻率、方向等完全相同的光，把這種光 叫鐳射。
1960年，美國物理學家梅曼 正在進行一項重要的實驗。實驗 裝置裏有一根人造紅寶石棒。突 然，一束深紅色的亮光從裝置中 射出，它的亮度是太陽表面的4 倍！這是一種完全新型的光，科 學家渴望多年而自然界中並不存 世界上第一臺 在的光，它被命名為Laser。 紅寶石雷射器
二．鐳射的特點及其應用
1、相干性：鐳射是一種人工產生的相干光. （相干光的條件：頻率相同，相位差恒定，偏振 方向一致。）
相干性應用：光纖通訊、鐳射全息技術
沒有光纖和雷射器發明就不會有現在的如此 發達的互聯網。
二．鐳射的特點及其應用
2、平行度非常好：從地面上發射的一束極細 的雷射光束，到達月球表面時，也只發散成直徑 lm多的光斑，因此鐳射在地面上傳播時，可以看 成是不發散的。
人教版高中物理课件-激光
Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
一二
二、鐳射具有的特點 1.相干性好。所謂相干性好,是指容易產生干涉現象。普通光源 發出的光(即使是所謂的單色光)頻率是不一樣的,而雷射器發出的 鐳射的頻率幾乎是單一的,並且滿足其他的相干條件。所以,現在 我們做雙縫干涉實驗時,無需在雙縫前放一個單縫,而是用鐳射直 接照射雙縫,就能得到既明亮又清晰的干涉條紋。利用相干光易於 調製的特點,傳輸資訊,所能傳遞的資訊密度極高,一條細細的雷射 光束通過光纜可以同時傳送一百億路電話和一千萬套電視,全國人 民同時通話還用不完它的通訊容量。 2.平行度非常好。與普通光相比,傳播相同距離的雷射光束的擴 散程度小,光線仍能保持很大的強度,保持它的高能量,利用這一點 可以精確測距。現在利用鐳射測量地月距離的精確度已達到1 m。
典例透析
IANLITOUXI
1.鐳射的特點及其應用 (1)第一特點高度的相干性:只有頻率相同、相位差恒定、偏振方 向一致的光才是相干光。鐳射是一種人工產生的相干光,具有高度 的相干性。 (2)第二特點平行度好:在傳播很遠的距離後仍保持一定的強度, 可以會聚到很小的一點。 (3)第三特點亮度高:它可以在很小的空間和很短的時間內集中很 大的能量。 (4)鐳射的應用:應用相干性,鐳射能像無線電波那樣進行調製,用 來傳遞資訊;應用平行度好,精確測距,電腦中的光儲存技術;應用亮 度高,工業上的切割和焊接,醫學上的切割和“焊接”。
-4-
8.激光 一二
目标导航
Z Z D 知识梳理 HISHISHULI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
一二
二、鐳射具有的特點 1.相干性好。所謂相干性好,是指容易產生干涉現象。普通光源 發出的光(即使是所謂的單色光)頻率是不一樣的,而雷射器發出的 鐳射的頻率幾乎是單一的,並且滿足其他的相干條件。所以,現在 我們做雙縫干涉實驗時,無需在雙縫前放一個單縫,而是用鐳射直 接照射雙縫,就能得到既明亮又清晰的干涉條紋。利用相干光易於 調製的特點,傳輸資訊,所能傳遞的資訊密度極高,一條細細的雷射 光束通過光纜可以同時傳送一百億路電話和一千萬套電視,全國人 民同時通話還用不完它的通訊容量。 2.平行度非常好。與普通光相比,傳播相同距離的雷射光束的擴 散程度小,光線仍能保持很大的強度,保持它的高能量,利用這一點 可以精確測距。現在利用鐳射測量地月距離的精確度已達到1 m。
典例透析
IANLITOUXI
1.鐳射的特點及其應用 (1)第一特點高度的相干性:只有頻率相同、相位差恒定、偏振方 向一致的光才是相干光。鐳射是一種人工產生的相干光,具有高度 的相干性。 (2)第二特點平行度好:在傳播很遠的距離後仍保持一定的強度, 可以會聚到很小的一點。 (3)第三特點亮度高:它可以在很小的空間和很短的時間內集中很 大的能量。 (4)鐳射的應用:應用相干性,鐳射能像無線電波那樣進行調製,用 來傳遞資訊;應用平行度好,精確測距,電腦中的光儲存技術;應用亮 度高,工業上的切割和焊接,醫學上的切割和“焊接”。
-4-
8.激光 一二
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重难聚焦
HONGNANJUJIAO
典例透析
IANLITOUXI
人教版高中物理选修3-4第十三章 13.8激光：24张PPT
低能激光武器是指发射功率较小的激光轻武器， 如激光枪、激光致盲武器等。主要用于射击单个敌 人，使之失明、死亡或衣服着火而丧失战斗力，也 可使各种光学瞄准观察器材失灵。
4.激光制导和导航
导弹与普通弹药的根本区别在于导弹具有制导 系统。制导系统的基本功能是确定导弹与目标的相 对位置,操纵导弹飞行，在一定的准确度下,引导导 弹沿预定的弹道飞向目标。激光制导是光电制导家 族中发展较晚但却进步神速的一个重要成员。激光 制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效 成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。
目前，激光临床应用领域包括近视矫正、 视网膜修补、蛀牙修复、分子级微创手术等， 当前激光医学的出色应用研究主要表现在以 下方面：光动力疗法治癌；激光治疗心血管 疾病；激光美容术；激光胸腔镜手术；激光 外科手术；激光在口腔、颌面外科及牙科方 面的应用；弱激光疗法等。
二.军事
1.激光测距
距离目的地的测量，是军队最感兴趣的一个项 目，因为枪炮射击、侦察等都需要精确的距离数据。 激光一出现，各种军用激光测试仪也相继发展起来。 事实也证明，激光测距与坦克、大炮相结合构成的 火控系统，首发命中率大大提高，已成为军队必备 的武器装备，被誉为常规武器的威力倍增器。
13.8 激光
一．激光的产生
某些物质的原子受到光或电刺激，辐射出相位
、频率、方向等完全相同的光，把这种光叫激光。
1960年，美国物理学家梅曼
正在进行一项重要的实验。实验
装置里有一根人造红宝石棒。突
然，一束深红色的亮光从装置中
射出，它的亮度是太阳表面的4倍
！这是一种完全新型的光，科学
家渴望多年而自然界中并不存在 的光，它被命名为Laser。英文全称为
三.工业
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的 特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、 表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体 等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技 术。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划 线、微调等各种加工工艺。
4.激光制导和导航
导弹与普通弹药的根本区别在于导弹具有制导 系统。制导系统的基本功能是确定导弹与目标的相 对位置,操纵导弹飞行，在一定的准确度下,引导导 弹沿预定的弹道飞向目标。激光制导是光电制导家 族中发展较晚但却进步神速的一个重要成员。激光 制导与其它制导种类相比具有结构简单、作战实效 成本低、抗干扰性能好、命中精度高等优点。
目前，激光临床应用领域包括近视矫正、 视网膜修补、蛀牙修复、分子级微创手术等， 当前激光医学的出色应用研究主要表现在以 下方面：光动力疗法治癌；激光治疗心血管 疾病；激光美容术；激光胸腔镜手术；激光 外科手术；激光在口腔、颌面外科及牙科方 面的应用；弱激光疗法等。
二.军事
1.激光测距
距离目的地的测量，是军队最感兴趣的一个项 目，因为枪炮射击、侦察等都需要精确的距离数据。 激光一出现，各种军用激光测试仪也相继发展起来。 事实也证明，激光测距与坦克、大炮相结合构成的 火控系统，首发命中率大大提高，已成为军队必备 的武器装备，被誉为常规武器的威力倍增器。
13.8 激光
一．激光的产生
某些物质的原子受到光或电刺激，辐射出相位
、频率、方向等完全相同的光，把这种光叫激光。
1960年，美国物理学家梅曼
正在进行一项重要的实验。实验
装置里有一根人造红宝石棒。突
然，一束深红色的亮光从装置中
射出，它的亮度是太阳表面的4倍
！这是一种完全新型的光，科学
家渴望多年而自然界中并不存在 的光，它被命名为Laser。英文全称为
三.工业
激光加工技术是利用激光束与物质相互作用的 特性对材料(包括金属与非金属)进行切割、焊接、 表面处理、打孔、微加工以及做为光源，识别物体 等的一门技术，传统应用最大的领域为激光加工技 术。包括切割、焊接、表面处理、打孔、打标、划 线、微调等各种加工工艺。
高中物理第十三章7光的颜色色散8激光课件新人教版选修3_
7 光的颜色 色散 8激光
[学习目标] 1.知道白光是由多种色光组成的,知道光的色散及光谱的概念. 2.能说明薄膜干涉条纹的特点,能解释薄膜干涉的成因. 3.理解折射时的色散,知道不同色光的折射率不同. 4.了解激光的特点和应用,了解全息照相的原理.
课前预习 感悟新知
教材探究
知识点一 光的颜色与色散
(2)全息照片的拍摄利用了光的 干涉 原理,这就要求参考光和物光有 很高的 相干性 . 激光 符合这个要求.
思考判断
1.白光通过玻璃棱镜发生色散时,偏折角越大的色光,说明介质对其折射 率越大.( √ ) 2.不同颜色的光波长不同,光的颜色由波长决定.( × ) 3.同一种介质里,波长越长的光波,波速越快.( √ ) 4.激光是相干光,可以像无线电波一样被调制,传递信息.( √ ) 5.白光光谱按照波长由小到大的顺序是红橙黄绿青蓝紫.( × ) 6.全息照相利用了激光的衍射原理.( × )
A. B. C. D.λ
842
解析:当薄膜的最小厚度为红外线在薄膜中波长的 1 时,从两表面反 4
射的光其光程差恰好为 1 λ.则两反射光叠加时,相互抵消,这样就减 2
小了反射光的强度.故选 B.
[针对训练2] 下列四幅图中,有1幅与其余3幅反映的光学原理不同,这 幅图是( D )
解析:增透膜是利用光的干涉原理;用标准平面检查光学平面的平整 程度是利用光的薄膜干涉现象;C选项为双缝干涉;D选项为单缝衍射, 故D正确.
[问题导学] 用单色光做双缝干涉实验时,光屏上出现明暗相间的条纹,而用不同的 色光,条纹间距不同,这说明什么?用白光做双缝干涉实验时光屏上出现 了彩色条纹,这又说明什么?
答案:在双缝干涉实验中,各种颜色的光的条纹间距不同,如红光条纹间距 比黄光大,蓝光条纹间距比黄光小.由公式Δx= l λ可知,不同颜色的光的
[学习目标] 1.知道白光是由多种色光组成的,知道光的色散及光谱的概念. 2.能说明薄膜干涉条纹的特点,能解释薄膜干涉的成因. 3.理解折射时的色散,知道不同色光的折射率不同. 4.了解激光的特点和应用,了解全息照相的原理.
课前预习 感悟新知
教材探究
知识点一 光的颜色与色散
(2)全息照片的拍摄利用了光的 干涉 原理,这就要求参考光和物光有 很高的 相干性 . 激光 符合这个要求.
思考判断
1.白光通过玻璃棱镜发生色散时,偏折角越大的色光,说明介质对其折射 率越大.( √ ) 2.不同颜色的光波长不同,光的颜色由波长决定.( × ) 3.同一种介质里,波长越长的光波,波速越快.( √ ) 4.激光是相干光,可以像无线电波一样被调制,传递信息.( √ ) 5.白光光谱按照波长由小到大的顺序是红橙黄绿青蓝紫.( × ) 6.全息照相利用了激光的衍射原理.( × )
A. B. C. D.λ
842
解析:当薄膜的最小厚度为红外线在薄膜中波长的 1 时,从两表面反 4
射的光其光程差恰好为 1 λ.则两反射光叠加时,相互抵消,这样就减 2
小了反射光的强度.故选 B.
[针对训练2] 下列四幅图中,有1幅与其余3幅反映的光学原理不同,这 幅图是( D )
解析:增透膜是利用光的干涉原理;用标准平面检查光学平面的平整 程度是利用光的薄膜干涉现象;C选项为双缝干涉;D选项为单缝衍射, 故D正确.
[问题导学] 用单色光做双缝干涉实验时,光屏上出现明暗相间的条纹,而用不同的 色光,条纹间距不同,这说明什么?用白光做双缝干涉实验时光屏上出现 了彩色条纹,这又说明什么?
答案:在双缝干涉实验中,各种颜色的光的条纹间距不同,如红光条纹间距 比黄光大,蓝光条纹间距比黄光小.由公式Δx= l λ可知,不同颜色的光的
高中物理人教版选修3-4课件：13.8 激光
-5-
8.激光
一二
二、激光具有的特点 1.相干性好。所谓相干性好,是指容易产生干涉现象。普通光源 发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发出的 激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件。所以,现在 我们做双缝干涉实验时,无需在双缝前放一个单缝,而是用激光直 接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。利用相干光易于 调制的特点,传输信息,所能传递的信息密度极高,一条细细的激光 束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视,全国人民 同时通话还用不完它的通讯容量。 2.平行度非常好。与普通光相比,传播相同距离的激光束的扩散 程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可 以精确测距。现在利用激光测量地月距离的精确度已达到1 m。
-6-
8.激光 一二
3.激光的亮度非常高。它可以在很小的空间和很短的时间内集 中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分 在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。不能直接照射眼睛, 否则会伤害眼睛。
-7-
8.激光
类型
激光的特点
【例题】 在演示双缝干涉的实验时,常用激光作光源,这主要是
8.激光
8.激光
-1-
8.激光
1.了解激光的特点及应用。 2.观察全息照片,了解全息照相的原理。
-2-
8.激光
1.激光的特点及其应用 (1)第一特点高度的相干性:只有频率相同、相位差恒定、偏振方 向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。 (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:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很 大的能量。 (4)激光的应用:应用相干性,激光能像无线电波那样进行调制,用 来传递信息;应用平行度好,精确测距,计算机中的光储存技术;应用 亮度高,工业上的切割和焊接,医学上的切割和“焊接”。
8.激光
一二
二、激光具有的特点 1.相干性好。所谓相干性好,是指容易产生干涉现象。普通光源 发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发出的 激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件。所以,现在 我们做双缝干涉实验时,无需在双缝前放一个单缝,而是用激光直 接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。利用相干光易于 调制的特点,传输信息,所能传递的信息密度极高,一条细细的激光 束通过光缆可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视,全国人民 同时通话还用不完它的通讯容量。 2.平行度非常好。与普通光相比,传播相同距离的激光束的扩散 程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可 以精确测距。现在利用激光测量地月距离的精确度已达到1 m。
-6-
8.激光 一二
3.激光的亮度非常高。它可以在很小的空间和很短的时间内集 中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分 在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。不能直接照射眼睛, 否则会伤害眼睛。
-7-
8.激光
类型
激光的特点
【例题】 在演示双缝干涉的实验时,常用激光作光源,这主要是
8.激光
8.激光
-1-
8.激光
1.了解激光的特点及应用。 2.观察全息照片,了解全息照相的原理。
-2-
8.激光
1.激光的特点及其应用 (1)第一特点高度的相干性:只有频率相同、相位差恒定、偏振方 向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。 (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:它可以在很小的空间和很短的时间内集中很 大的能量。 (4)激光的应用:应用相干性,激光能像无线电波那样进行调制,用 来传递信息;应用平行度好,精确测距,计算机中的光储存技术;应用 亮度高,工业上的切割和焊接,医学上的切割和“焊接”。
高中物理 激光 课件 新人教选修3
1、利用单色性、相干性：拍频技术（可精密测定各种移动、 转动和震动速度）、激光地震仪、精密导航、光纤通信、 全息照片、工业探伤、激光全息摄影等 2、利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取vcd机、 CD唱机、和计算机的光盘、切割金属、打孔、医学上切除 肿瘤等
3、利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术等
空间激光通信 Laser
激光光纤通信
皮
心子（石英）
50 m
光导纤维
100 传导原理：全反射
m
郑州
光缆
光 缆
光放大器
“魟鱼”激光致盲武器
魟鱼（Stingray）系统
激光对抗装置
美国洛克希德.桑德斯公司 开发的AN/PLQ--5激光对 抗装置。也是一种致盲兼 软杀伤武器
三、全息照相
• 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，它 是利用参考光和物光发生干涉形成的。
激光测距
死卫弹星-跟-1踪9枚测距仪
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10
3、利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术等
空间激光通信 Laser
激光光纤通信
皮
心子（石英）
50 m
光导纤维
100 传导原理：全反射
m
郑州
光缆
光 缆
光放大器
“魟鱼”激光致盲武器
魟鱼（Stingray）系统
激光对抗装置
美国洛克希德.桑德斯公司 开发的AN/PLQ--5激光对 抗装置。也是一种致盲兼 软杀伤武器
三、全息照相
• 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，它 是利用参考光和物光发生干涉形成的。
激光测距
死卫弹星-跟-1踪9枚测距仪
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/102022/1/102022/1/101/10/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/102022/1/10January 10, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/102022/1/102022/1/102022/1/10
高中物理第四章光6光的偏振激光第二课时课件新人教版选择性必修1
2021年1 Nhomakorabea21日星期四
5
2021年1月21日星期四
6
应用
光纤通信
精确的测距；读取光盘 上记录的信息等 用激光束切割 、焊接、 医学上可以用激光做 “光刀”；激发核反应等
4
三．全息照相:
1．与普通照相技术的比较:普通照相技术所记录的 只是光波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录 了光波的相位信息。 2．原理:全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，同 一束激光被分为两部分，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达 底片(称为物光)。使参考光和物光在底片上相遇， 发生干涉，形成复杂的干涉条纹。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。 这要求参考光和物光必须具有很高的相干性。
2021年1月21日星期四
3
二.激光的特点及应用:
特点
性质
激光具有频率单一、相位差 相干 恒定、偏振方向相同的特
性 点，是人工产生的相干光， 具有高度的相干性
平行 激光的平行度非常好，传播 度 很远的距离仍能保持一定的 强度
高亮 它可以在很小的范围和很短 度 的时间内集中很大的能量
2021年1月21日星期四
4.6 光的偏振 激光 （第二课时）
激光作为一种人造光源在科研、通讯、 工业生产、军事科技等领域都有着广泛应用 ，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮等。 激光的应用如此广泛，激光到底具有哪些特 性？
2
一.激光的产生:
激光是原子受激辐射产生的光，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 。激光是人 工产生的相干光。
5
2021年1月21日星期四
6
应用
光纤通信
精确的测距；读取光盘 上记录的信息等 用激光束切割 、焊接、 医学上可以用激光做 “光刀”；激发核反应等
4
三．全息照相:
1．与普通照相技术的比较:普通照相技术所记录的 只是光波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录 了光波的相位信息。 2．原理:全息照相的拍摄利用了光的干涉原理，同 一束激光被分为两部分，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达 底片(称为物光)。使参考光和物光在底片上相遇， 发生干涉，形成复杂的干涉条纹。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。 这要求参考光和物光必须具有很高的相干性。
2021年1月21日星期四
3
二.激光的特点及应用:
特点
性质
激光具有频率单一、相位差 相干 恒定、偏振方向相同的特
性 点，是人工产生的相干光， 具有高度的相干性
平行 激光的平行度非常好，传播 度 很远的距离仍能保持一定的 强度
高亮 它可以在很小的范围和很短 度 的时间内集中很大的能量
2021年1月21日星期四
4.6 光的偏振 激光 （第二课时）
激光作为一种人造光源在科研、通讯、 工业生产、军事科技等领域都有着广泛应用 ，如激光干涉仪、激光切割机、激光炮等。 激光的应用如此广泛，激光到底具有哪些特 性？
2
一.激光的产生:
激光是原子受激辐射产生的光，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 。激光是人 工产生的相干光。
人教版高中物理课件-激光
射
原 理
E2
h
h h
E1
發光前
發光後
當外來光子的頻率滿足 h E2 E1
時，使原子中處於高能級的電子在外來光子
的激發下向低能級躍遷而發光。
鐳 射 原
特點： 受激輻射產生的光子與外來
光子具有相同的特徵：它們的頻率、相 位、振動方向均相同。
理
光放大
相干光 （鐳射）
一、鐳射
1、概念： 鐳射準確內涵是“輻射的受激發射的光放 大、”。
理 的時間很短，約為108s ，不穩定。
亞穩態：不如基態穩定，但比激發態 要穩定得多，如
He，Ne，Ar，Nd2O3，CO2
具有亞穩態的工作物質，就能實現粒 子數反轉。
（2）抽運裝置：它是使啟動介 質產生粒子數反轉的裝置。
從外界輸入能量（如光照、 放電等）。
（3）光學共振腔
鐳
射
要獲得具有一定壽命和強度的鐳射，
原 理
必須加光學諧振腔。
V
全 反 射 鏡
反 射 鏡
部 分 透 光
鐳 射 光 束
鐳
例：紅寶石：在人工製造的剛玉
射 原 理
（ Al2O3 ）中，摻入少量的鉻離子（ Cr 3 ）
而構成晶體。起發光作用的是鉻離子。
E3
激發態
亞穩態
E2
產生鐳射
E1
基態
紅寶石中鉻離子能級圖
鐳 射 原
E1
受激吸收 強光照射
理
新課標人教版課件系列
《高中物理》
選修3-5
18.5《鐳射》
教學目標
❖ 1、知識與技能 ❖ （1）瞭解鐳射產生的機理；（2）通過閱讀，收集整理相
關資料，認識雷射器的構成和常見雷射器。 ❖ 2、過程與方法 ❖ （1）通過課外閱讀，收集整理有關鐳射應用的資料，培