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八、激光一、激光光是从物质的原子中发射出来的，原子获得能量后处于不稳定状态，它会以光子的形式将能量发射出去。(激光产生也是如此）激光是原子受激辐射产生的光。自然界中的发光体不能发出激光，是人工利用激光器产生的。二、激光的特性1、高相干性----频率相同，相位恒定、偏振方向一致。2、高定向性----平行度好、扩散程度小。3、高单色性----频率单一（频率范围小，f几乎单一，颜色几乎完全一致。）4.高亮度、高功率----能量在很小的空间，很短时间内集中相干光的特点:频率相同、相位差恒定、偏振方向一致。激光：是一种人工产生的相干光。具有高相干性。激光功率放大装置特点作用应用实例相干光可进行调制、传递信息光纤通信平行度非常好传播很远距离能保持一定强度，可精确测距测速激光雷达可会聚于很小的一点，记录信息密度高DVD、CD、VCD机，计算机光驱亮度高可在很小空间短时间内集中很大能量激光切割、焊接、打孔医疗手术产生高压引起核聚变人工控制聚变反应三、激光的应用由于激光的特殊性质，它在生产、技术、生活等很多领域有着广泛的应用。应用:广告字牌、展板、建筑模型、工艺品、等。1、加工领域：（1）数控激光切割雕刻机(高亮度、高能量）焊接过程：上料、焊接、自动旋转边、下料全自动完成（2）激光焊接机（高亮度、高能量）（3）激光打标机采用受计算机控制的激光做加工手段，在机械零部件、电子元器件、仪器、工具等表面制作文字、图案等。它具有传统方法难以比拟的优点2、医疗领域激光在医疗领域中也有广泛的应用（1）医疗诊断激光治疗包括：辐照、烧灼、汽化、光刀切割以及光针针灸等。激光洗文身激光洗眉激光美容仪（2）激光美容激光能量在很短的时间内（不到一亿分之一秒）释放出来，形成能量密度很高的脉冲，会形成局部的冲击波，将人体的某些组织击碎，从而实现美容的效果。医学上称为选择性破坏3、军事领域军事激光技术几十年来发展迅速，目前已在制导、探测、通信和致盲等方面应用，高能的激光武器也在研制之中。从发展趋势看，军事激光技术必将对现代战争带来重大影响。（1）激光武器激光武器用于杀伤敌重武器装备时，需要较高的能量，通常称为高能激光武器或称激光炮。目前美国已研制出机载和车载激光炮。激光炮的威力强大，命中率极高。反导激光武器激光制导（3）激光测距与激光雷达(平行度好)4、生活领域（2）激光唱片基于定向激光束扫描记录和扫描检测的原理，人们制成了商品化的视频录相盘，即光盘，可将1小时甚至几小时的视频内容记录到盘上，然后借助激光检测设备，将光盘内容显示出来。（1）激光条码机5、科研领域：激光控制核聚变二、全息照相(相干性好、单色性）1．原理：将一束激光通过分光镜分成两束，一束光直接照到感光底片上，这部分光叫做______，另一束光经透镜扩束后照到物体上，经物体反射后再照到感光底片上，这部分光叫做_____．物光和参考光在底片相遇时会发生干涉，形成复杂的________，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．也就是说记录了物光的全部信息和两束光的干涉条纹．2．观察全息照片时要用_____照射照片，从另一侧面观察．参考光物光干涉条纹激光二、全息照相1．全息照相的特点(1)全息记录：能将物体各点发出的光波的振幅与相位同时记录下来．(2)全息再现：能使物体各点发出的光波的振幅与相位同时再现．2．全息照片与普通照片的区别全息照片有四个突出特点：(1)三维立体图，与原物一模一样；(2)改变角度可以看见被遮挡的部分；(3)一小部分可以还原全貌；(4)一张底片上可存储多张图片．2．如图13－8－1所示，激光液面控制仪的原理是：固定的一束激光AO以入射角i照射到液面上，反射光OB射到水平的光屏上，屏上用光电管将光讯号转变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度，如果发现点B在屏上向右移动了Δs的距离到B′，由此可知液面________(选填“升高”或“降低”)了________．变式训练iih△s△s8．一激光发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为λ，c表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是()A．该光在真空中的波长为nλB．该光在真空中的波长为λ/nC．该光的频率为c/λD．该光的频率为c/nλn=c/v,v=fλAD9．一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光称为一个光脉冲，若这种激光器光脉冲的持续时间为1.0×10－11s，波长为694.3nm，发射功率为1.0×1010W.(1)每列光脉冲的长度是多少？(2)用红宝石激光照射皮肤色斑，每1cm2吸收能量达到60J以后，色斑便逐渐消失，一颗色斑的面积是50mm2，则它需要吸收多少个红宝石激光脉冲才能逐渐消失？解析：(1)一个光脉冲长度Δl＝c·Δt＝3.0×108×1.0×10－11m＝3.0×10－3m.(2)一个光脉冲所携带的能量ΔE＝P·Δt＝1.0×1010×1.0×10－11J＝0.1J.清除面积为50mm2的色斑需要光脉冲数为n，则：n＝ES/△E＝300(个)．1．关于激光与自然光，下列说法正确的是()A．激光是只含一种频率的光，而自然光是含有各种色光频率的光，所以激光的相干性好B．自然光是由物质的原子发射出来的，而激光是人工产生的，所以激光不是由物质的原子发射出来的C．激光和自然光都具有相同的光学本质，它们都是横波D．相干性好是激光与普通光的根本区别CD2．对于激光，下列说法正确的是()A．激光是单色光B．单色光就是激光C．激光是偏振光，偏振光就是激光D．激光是人工产生的相干光AD