13.8《激光》课件

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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“陶式”反坦克导弹 弹头裂成碎片;
前苏联更超前于美国,曾先后进行过十八次反 卫星实验,1975年曾照瞎了美国位于印度洋上 空一预警、通信卫星,美提出强烈抗议,苏联 说没有这回事,美只好吃了一哑吧亏。
2、产生机理:原子受激辐射后发生跃迁
某些物质的原子中的粒子受光或电刺激, 使低能级的原子变成高能级原子,在向低能态 跃迁时辐射出相位、频率、方向等完全相同的 光,这种光叫作激光。
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。
90年代举世瞩目的“星球大战计划”中的定向能 武器就是一种高能激光武器,现转称为“美国 国家导弹防御计划”,仍在大力研究。
美国化学激光器功 率已达到2.2兆瓦
1982年开始研制,1990 年1--3月在野外试验成 功,海湾战争中装配在 美军第七步兵师,参加 了“沙漠盾牌”和“沙漠 “魟鱼”激光致盲武器 风暴”作战。
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。
一、激光及其产生
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Fra Baidu bibliotekadiation
缩写为Laser,中文也常音译为“镭射”。 1、概念: 激光准确内涵是“辐射的受激发射的光放大”。
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



人眼

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
激光弦目描准具(英国)
是一种激光致盲描准具,1982年马鸟战争期间 安装在“竞技神”号战舰上,实战中效果良好, 造成3架阿根廷飞机失事。所有这一切均是保密的。 直致1989年英军舰“考文垂”号上因帆布未盖好 才被记者拍下照片,1990年公布于世。
4、单(色谐振性腔好有选频作用)
全息照相:
参考光
照相底片
传播很远距离能保持一定 平行度 强度,可精确测距测速 非常好 可会聚于很小的一点,记
录信息密度高
光纤通信 激光雷达
DVD、CD、VCD机, 计算机光驱
可在很小空间短时间内集 激光切割、焊接、
亮度高 中很大能量
打孔、医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
练习1.
激光全息照相技术主要是利用激光的
信息存储和阅读(DVD、CD唱 机、计算机光盘
3.亮度高(能量高):工业切割、焊接; 医学“光刀”、焊接。 利用强激光产生的高压引发核聚变。
形形色色的激光武器
1)激光枪
2)高能激光武器(强激光武器、激光炮) 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:
哪一种优良特性
(A)亮度高
答案:C
(B)方向性好
(C)相干性好
(D)抗电磁干扰能力强
练习2.
下面关于普通光和激光的特点叙述正确的是
(A)前者是相干光,后者是非相干光。
(B)前者是非相干光,后者是相干光。
(C)都是相干光。 (D)都是非相干光。
答案:B
• 用一束激光去照射该照片,眼前就会出现 逼真的立体景物 从不同的角度去观察,可 以看到原来物体的不同侧面
• 每一片碎片都包括被摄物体的完整信息
英女王的全息照片
艺术品展示
3. 激光器的种类 A. 气体激光器:最常见的是氦氖激光器,另一种典
型代表是氩离子激光器
B.固体激光器:红宝石激光器,钇铝石榴石激光器
• 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。
梅 曼 和 第 一 只 激 光 器
红宝石激光器
气体激光器
固体激光器
液体激光器
半导体激光器
二。激光的特性及应用
1.相干性应用:光纤通讯、激光全息技术 2.平行度好:测距、测速(激光雷达测速)
13.8《激光》
学习目标
1、激光及其产生 (1)概念: (2)产生机理:
• 3、激光的特性及应用 • (1)相干性应用 • (2)平行度好 • (3)亮度高(能量高) • (4)单色性好
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。
C. 液体、化学和半导体激光器
D.“隐身”和“变色”激光器:二氧化碳激光器, 可称“隐身人”,因为它发出的激光波长为 10.6微米,“身”处红外区,肉眼不能觉察; 确实能变色,只要转动一个激光器上的旋钮,就 可以获得红、橙、黄、绿、青、蓝、紫各种颜 色的激光。
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
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