高中物理课件13.8激光

一、激光的产生机理
1、物体的发光机理（自发辐射）： 原子受到激发，吸收能量后处于不稳定状态，
电子会从高能级 E2 自动跃迁到低能级 E1 ，并向 外辐射光，这种跃迁称为自发跃迁，引起的光辐 射称为自发辐射.
一、激光的产生机理
2、激光的产生（受激辐射）：
原子中处于高能级 E2 的电子，在外来光子(能量 恰为 h v =E2- E1)诱发下向低能级 E1跃迁，发出与外 来光子的相位、频率、方向完全相同的光子，这种 光叫作激光。这种辐射叫受激辐射。
. E2
E2
。
hν
hν
hν
E1
. E1
受激辐射的光放大
发光前
发光后
示意图
激光的发展史
1958年，贝尔实验室的汤斯和肖洛发表了关于激 光器的经典论文，奠定了激光发展的基础。 1960年，美国加利福尼亚州休斯航空公司实验室 的研究员梅曼发明了世界上第一台红宝石激光器。 1965年，第一台可产生 大功率激光的器件--二 氧化碳激光器诞生。 1967年，第一台Ｘ射线 激光器研制成功。
第8节 激光
丰城九中
英文全称为： Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译 西奥多·哈罗德·梅曼 为“镭射”。 (Theodore Harold Maiman， 激光准确内涵是“辐射 1927–2007) 美国物理学家 的受激发射的光放大”
二、激光的特性及应用
1.相干性好（单色性好）
a.频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光是相干光。 b.激光的频率单一，单色性比普通光高1010倍。 c.普通光源的相干长度约为1毫米至几十厘米，激光可达 几十公里。有很好的相干性。
2.平行度好(方向性好)
激光束的发散角很小，接近衍射的极限. 激光定位、导向、测距等就利用了方向性好的特点。 激光可以会聚到很小的一点，用于光盘的信息记录和读取。
全息照相拍摄原理：
参考光
照相
底片
ຫໍສະໝຸດ Baidu
物光
反射光
物
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。参考光和物光在底片上 各处相遇时将发生干涉，底片上记录两束光叠加 后明暗相间的干涉图像。
全息照相的主要特点 1、立体感强 2、具有可分割性 3、可重叠多个全息图
3.亮度高（光强大）
亮度是光源在单位面积上，向某一方向的单位立体角内 发射的功率。
激光的输出功率虽然有限，但 由于其光束细，功率密度特别 大，因而其亮度也特别大。 把分散在180°范围内的光集 中到0.18°范围，亮度提高 100万倍.
激光能量在时间和空间上高度集中，能在极 小区域产生几百万度的高温。
激光加工、激光手术、激光武器等就利用了 高亮度的特点。
三、激光全息技术：
普通照相技术记录的是光的强弱(振幅)及 光的颜色(频率)。
而全息照相术，是记录波动(包括机械波、 电磁波和光波)干扰的振幅和位相分布，以及 使之再现的专门技术。它广泛地用作三维光 学的成像，也可用于声波(声全息)和射频波。 “全息”意思是全部的信息，即不仅是振幅 信息，还包含位相信息在内.