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第五章 光的波动性,4、激光,1,一、激光及其产生,激光的产生：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。 相干光：频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光。 激光为相干光，具有高强度的相干性,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。,2,1、相干性好（单色性好） 频率相同、相位差恒定、偏振方向一致的光是相干光。,全息照相,全息照相、全息存储就利用了相干性好的特点。,二、激光的特性,3,二、激光的特性 2、平行度好(方向性好) 激光束的发散角很小，接近衍射的极限. 激光定位、导向、测距等就利用了方向性好的特点。 激光可以会聚到很小的一点，用于光盘的信息记录和读取。,4,二、激光的特性 3、亮度高（光强大） 激光能量在时间和空间上高度集中，能在极小区域产生几百万度的高温。 激光加工、激光手术、激光武器等就利用了高亮度的特点。,激光打孔,激光切割,5,应用：广告字牌、展板、建筑模型、工艺品等。,三、激光在各个领域的应用 1、加工领域： 1）数控激光切割雕刻机,6,2、全息照相： 普通照相技术记录的是光的强弱(振幅)及光的颜色(频率)。 而全息照相术，是记录波动(包括机械波、电磁波和光波)干扰的振幅和位相分布，以及使之再现的专门技术。,三、激光在各个领域的应用,7,参考光,反射光,物光,物,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。参考光和物光在底片上各处相遇时将发生干涉，底片上记录两束光叠加后明暗相间的干涉图像。,全息照相拍摄原理：,8,用激光照射全息照片，在照片的另一侧可观看原物体的立体的像。,全息照片的观看：,9,英女王的全息照片,神奇的全息照片！,10,11,12,形形色色的激光武器,1）激光枪,13,2）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：,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;,14,1982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“沙漠风暴”作战。,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。,15,16,练习1.,激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性 （A）亮度高 （B）方向性好 （C）相干性好 （D）抗电磁干扰能力强,答案：C,17,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。,练习2.,答案：B,18,
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