高中物理人教版选修3-4课件:13.8 激光
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8激光1.激光及其特点(1)激光:激光是原子受激辐射产生的光。
发光的频率、偏振方向均相同,两列相同的激光相遇可以发生干涉,激光是相干光,是人工产生的光。
(2)激光的特点①激光是人工产生的相干光。
是频率相同,相位差恒定,偏振方向一致的光。
②激光的平行度好。
即激光的光束高度平行,这样激光的能量就不容易发散,激光在传播很远距离后仍能保持一定的强度。
③激光的亮度高。
通过人工调制的激光可在瞬间集中能量发射在很小的区域内,可以有很大的能量和摧毁力。
析规律:自然光一般光源发光时,各个原子发出的光子是向四面八方辐射的,它们的频率和振动方向互不相同,而且每个原子每次发光持续的时间很短,下一次发光又会发出频率和振动方向与前一次不同的光子,这样的光子是非相干光,叠加时不会产生稳定的干涉,显示出各个方向的光波强度相同,这种光就是自然光。
【例1】关于激光,下列说法正确的是()A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光B.自然界中某些天然物体也可以发出激光C.激光可以像刀子一样切除肿瘤D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象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。
谈重点:全息照相的原理用一束激光照射一个微小颗粒,从小颗粒上反射出来的光波基本上是不断向外扩大的球面波,我们向小颗粒看去,是明亮的一点,用照相机给这个小颗粒照相时,光波通过镜头在底片上形成一个亮点,这一点的亮度与小颗粒反射出来的光强有关。
照相底片可以记录下这一点的亮点,但记不下小颗粒在三维空间的位置,故印出来的照片上也只有一个亮点,看起来没有一点立体感觉。
拍摄全息照片时,不用照相镜头,而是把一束发出平面波的激光和小颗粒反射出的球面波一起照到照相底片上,整个底片都受到光照,它记录下的不是个亮点,而是一组同心圆,当同心圆间隔很小时,看起来就像是用刀把一个圆萝卜切成一片片薄片,叠在一起,成为一组同心环那样,底片经冲洗后,放到原来的位置,再用拍摄时那束发出平面波的激光,以拍摄时的角度照到底片上,我们可以看到原来放置微小颗粒的位置上有一个亮点。
13.8 激 光【【教教学学目目标标】】1.了解激光和自然光的区别。
2.认识激光的特点和应用。
【【重重点点难难点点】】1.了解激光和自然光的区别。
2.认识激光的特点和应用。
【教学方法】讲练结合【教学用具】课 件【【教教学学过过程程】】一、自然光和激光1二、激光的特点及其应用1、相干性:可进行调制、传递信息应用:光纤通信、全息照相2、平行度好:可汇聚于很小的一点,记录信息密度高应用:精确测距,DVD 、VCD 、CD 机计算机光驱3、亮度高:可在很小空间短时间内集中很大能量;产生高压引起核聚变应用:激光切割、焊接、打孔、医疗手术;人工控制聚变反应三、全息照相1、应用:激光的相干性2、原理:记录光波的强弱信息和相位信息。
【例1】激光全息照片的底片上记录了光的干涉条纹,含有被摄物体反射的光的所有信息,实现了照片的立体性.若照相时,被摄物体被挡住一部分,通过调整视线仍可看见被挡部分;照片被切开成两半,从一半上仍可看到物体的全像,照片仅像一个观察物体的窗口。
激光全息照相利用了激光________的性质。
答案:相干性好【例2】某脉冲激光器的耗电功率为2×103W ,每秒钟输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间为10-8 s ,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______。
答案:2×107 10-3【例3】对准目标发射一个极短的激光脉冲,测出发射脉冲和收到回波的时间间隔,就可求出到目标的距离,这是利用了激光的________。
若测出发射激光脉冲和收到回波的时间间隔为0.1 s ,则可求出距目标________ m.答案:方向性好 1.5×107【【课课外外作作业业】】1、教材:P 5——(3)2、学海导航:P 2——4【【教教学学后后记记】】。