高二物理选修3-4激光课件.ppt

5 4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 激光 是 受激辐射光放大 的简称 它是用人工的方法产生的一种特殊的相干光 激光是20世纪的一项重要发明 由于它有着普通光无法比拟的一些特性 已经在广泛的领域得到应用 激光发射器 激光的特性 1 方向性好 激光束的光线平行度极好 从地面上发射的一束极细的激光束 到达月球表面时 也只发散成直径lm多的光斑 因此激光在地面上传播时 可以看成是不发散的 2 单色性强 激光器发射的激光 都集中在一个极窄的频率范围内 由于光的颜色是由频率决定的 因此激光器是最理想的单色光源 3 相干性好 由于激光束的高度平行性及极强的单色性 因此激光是最好的相干光 用激光器作光源观察光的干涉和衍射现象 都能取得较好的效果 4 亮度高 所谓亮度 是指垂直于光线平面内单位面积上的发光功率 自然光源亮度最高的是太阳 而目前的高功率激光器 亮度可达太阳的1万倍 激光的应用 1 由于激光是非常好的平行光 用它测量距离可以达到很高的精度 对准目标发出一个极短时间的激光脉冲 测出激光从发射到反射回发射点经过的时间t 就可以按公式求出从发射点到被测目标的距离S 实际上按这种原理制成的激光测距仪就是一种激光雷达 激光雷达用途很多 它不仅可以测量距离 还能测定被测目标的方位 速度 甚至能描绘出目标的形状 进行识别和自动跟踪 所以激光雷达可以用在导航 气象 天文 大地测量 军事 宇航技术等方面 2 激光通信又称光纤通信 正在被广泛应用 它用极细的玻璃光导纤维制成的光缆代替金属电缆 用激光作载波代替电流传输信息 比较以往的通信技术 激光通信具有4个显著的特点 信息容量大 一束光导纤维可容纳100亿路电话 通信质量高 通电话声音清晰 传输数据准确无误 传递图像 色彩逼真 保密性能好 要想截获在光缆中传输的激光是十分困难的 3 由于激光是很好的单色光 它产生的干涉现象最清晰 我们知道 两束相干光产生的叠加效果与两束光通过的路程差有关 只要其中一束光通过的路程改变半个波长 干涉条纹就会发生明显变化 原来的明条纹变成暗条纹 所以 利用干涉现象可以精确测定物体的长度 由于激光的单色性很好 所以测量的精度很高 利用激光测量几米的长度 测量精度可以小于0 l m 死弹 19枚 激光测距 空间激光通信 Laser 激光光纤通信 光导纤维 光缆 光放大器 光缆 郑州 传导原理 全反射 激光对抗装置 全息照相 全息照片的拍摄利用了光的干涉原理 它是利用参考光和物光发生干涉形成的 激光的应用 1 利用单色性 相干性 拍频技术 可精密测定各种移动 转动和震动速度 激光地震仪 精密导航 光纤通信 全息照片 工业探伤 激光全息摄影等 2 利用平行度好 亮度高 测距 激光雷达 读取vcd机 CD唱机 和计算机的光盘 切割金属 打孔 医学上切除肿瘤等 3 利用亮度高 军事上的激光炮弹 医疗上的激光手术等