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第七节激光目标导航预习导引学习目标1.了解激光的特性。2.初步了解激光在生产、社会、国防等领域中的应用。3.用激光观察全息照相重点难点激光的特点与应用目标导航预习导引一二一、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。(2)应用:用来传播信息。光纤通信就是激光和光导纤维相结合的产物,电磁波的频率越高,它所携带的信息量越大,所以激光可以比无线电波携带更多的信息。2.亮度及应用(1)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。(2)可用激光束来切割、焊接以及在很硬的材料上打孔,医学上可以用激光做“光刀”来切开皮肤、切除肿瘤。目标导航预习导引一二3.平行度及应用(1)平行度:激光的平行度非常好,所以它在传播很远的距离后仍能保持一定的强度。(2)应用:在雷达上用于测量距离和跟踪目标。多用途的激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度和运动方位,从而对目标进行跟踪。目标导航预习导引一二二、全息照相1.与普通照相技术的比较:普通彩色照相技术所记录的只是光波的振幅和频率信息,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。目标导航预习导引一二在日常生活中,我们可以随时感受到激光的存在。如在超级市场里,你会看到用激光在商品的条形码上扫描,结算账目(如图所示),你能再举几个生活中应用激光的例子吗?用激光扫描条形码提示如:用CD或DVD播放影片、电视或网络信息的传输光缆、激光测距、激光切割等。知识精要典题例解迁移应用激光的特性1.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。2.激光的特点:(1)激光是人工产生的相干光,其单色性好,相干性好。激光的频率单一,相干性非常好,颜色特别纯。用激光做衍射、干涉实验,效果很好。(2)激光的平行度好。从激光器发出的激光具有极好的平行性,几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光。传播几千米后,激光斑扩展范围不过几厘米,而探照灯的光束能扩展到几十米范围。(3)亮度高。激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。知识精要典题例解迁移应用【例题】纳米科技是跨世纪新科技,将激光束宽度聚焦到纳米范围,可修复人体已损坏的器官,对DNA分子进行超微型基因修复,把令人类无奈的癌症、遗传病症彻底根除。(1)这是利用了激光的()A.单色性B.方向性C.高能量D.粒子性(2)纳米科技是人类认识自然的一个新层次,1nm等于()A.10-6mB.10-9mC.10-10mD.10-12m解析:(1)激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来,所以在医学上作“光刀”切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术。(2)纳米是长度单位,波长经常用纳米作单位,1nm=10-9m。答案:(1)C(2)B知识精要典题例解迁移应用知识精要典题例解迁移应用某脉冲激光器的耗电功率为2×103W,每秒输出10个光脉冲,每个脉冲持续的时间为10-8s,携带的能量为0.2J。该激光器将电能转化为激光能量的效率为多少?答案:0.1%解析:本题考查激光器的效率。其效率为η=10𝑊𝑃×1s×100%=10×0.2J2×103×1J×100%=0.1%。