13-8_激光
激光共聚焦使用手册讲解
[3]
14
14
如何取图 (XY平面-双标)
8 9
8. 选择AutoHV, 并选择扫描速度.
* 随着扫描速度变慢, 在保持同等亮度的前提 下, 背景噪音就会消除. (也可以使用Kalman accumulation方式. 更多的信息，参照附录2.)
9. 点击XY按钮取得一幅图像. 10. 点击SeriesDone按钮, “2D ViewLiveImag何取图 (XY平面-双标)
7 8
7. 选择AutoHV, 并选择扫描速度.
* 随着扫描速度变慢, 在保持同等亮度的前提 下, 背景噪音就会消除. (也可以使用Kalman accumulation方式. 更多的信息，参照附录2.)
8. 点击XY按钮取得一幅图像. 9. 点击SeriesDone按钮, “2D ViewLiveImage(x)” 2D界面就出现.
(图像调节的略述如下. 更多的信息,参照附录 1.)
7. 点击Stop按钮停止扫描.
(参照 Memo.)
7
Memo
扫描控制面板
: 连续扫描 : 停止扫描 : 快速扫描(隔行扫描)
图像调节略述
[1]
[2]
[1] 探测器的灵敏度调节 (HV) [2] 共聚焦的孔径大小调节 (C.A.) [3] 激光输出的调节 (Laser) 调节方法 (例: HV调节): 点击滑块, HV直接提高 (或降低) 到指定的 位置. 点击此按钮 或者使用鼠标转轮进行 微调.
*取消当前荧光染料，选择另外荧光染料， 要双击已指定的荧光染料，并重复步骤2.
点击Apply按钮. (关闭染料选择面板可以用Close按钮.)
3 4
4.
选择TD1.
染料选择后的显示界面
激光的安全等级
激光的安全等级激光的安全等级2010-10-11 13：18能量高度集中的激光光束有可能对人体造成损害，如眼睛或皮肤。
所以，国际电子技术委员会IEC(International Electrotechical Commission)和食品及药品管理局FDA(Food and Drug Administration)对激光设备的安全性，按其激光输出值的大小进行了分类。
正规生产激光设备，其安全等级均应按FDA或IEC标准进行标注。
IEC标准将激光设备分为五个等级，分别称为Class1,Class2,Class3A,Class3B,Class4。
例如，Class1级激光设备，在"可预见的工作条件下"是一种安全设备；而Class4级的激光设备，则是可能生成有害的漫反射的设备，会引起皮肤的灼伤乃至火灾，使用中应特别小心。
Class I：低输出激光(功率小于0.4mW)，不论何种条件下对眼睛和皮肤，都不会超过MPE值，甚至通过光学系统聚焦后也不会超过MPE值。
可以保证设计上的安全，不必特别管理。
典型应用如激光教鞭，CD播放机，CD-ROM设备，地质勘探设备和实验室分析仪器等。
Class II：低输出的可视激光(功率0.4mW-1mW)，人闭合眼睛的反应时间为0.25秒，用这段时间算出的曝光量不可以超过MPE值。
通常1mW以下的激光，会导致晕眩无法思考，用闭合眼睛来保护，不能说完全安全，不要直接在光束内观察，也不要用Class II激光直接照射别人的眼睛，避免用远望设备观察Class II激光。
典型应用如课堂演示，激光教鞭，瞄准设备和测距仪等。
Class III：中输出激光，光束若直接射入眼睛，会产生伤害，基于某些安全的理由，进一步分为IIIA和IIIB级。
IIIA级为可见光的连续激光，输出为1-5mW的激光束，光束的能量密度不要超过25W/m-m，避免用远望设备观察IIIA激光，这样可能增大危险。
激光器的稳频ppt课件
4.2.2 稳频方法概述
被动式稳频: 利用热膨胀系数低的材料制作谐振腔的间隔器；或用膨胀系数为 负值的材料和膨胀系数为正值的材料按一定长度配合，以便热膨 胀互相抵消，实现稳频。这种办法一般用于工程上稳频精度要求 不高的情况。
主动式稳频： 把单频激光器的频率与某个稳定的参考频率相比较，当振荡频率 偏离参考频率时，鉴别器就产生一个正比于偏离量的误差信号。 ➢ 把激光器中原子跃迁的中心频率做为参考频率，把激光频率锁定 到跃迁的中心频率上，如兰姆凹陷法、塞曼效应法。 ➢ 把振荡频率锁定在外界的参考频率上，例如用分子或原子的吸收 线作为参考频率，是目前水平最高的一种稳频方法。选取的吸收 物质的吸收频率必须与激光频率相重合。如饱和吸收法。
L
温度变化：一般选用热膨胀系数小的材料做为谐振腔
机械振动：采取减震措施
折射率变化的影响
内腔激光器: 温度T、气压P、湿度h的变化很小，可以忽略
外腔和半外腔激光器: 腔的一部分处于大气之中，温度T、
气压P、湿度h的变化较放电管内显著。应尽量减小暴露于
大气的部分，同时还要屏蔽通风以减小T 、 P、 h的脉动
4.2.4 饱和吸收法稳频
饱和吸收法稳频的示意装置如图4-12所示。
图4-12 饱和吸收法稳频的装置示意图
图4-13 吸收介质的吸收曲线
吸收管内充特定的气体，此气体在激光谐振频率处应有一个强吸收线。
与激光输出功率曲线的兰姆凹陷相似，在吸收介质的吸收曲线上也有一
个吸收凹陷，如图4-13所示。（原因：在中心频率处只有沿激光管轴方
二、氖的不同同位素的原子谱线中心有 一定频差。充普通氖气(包含Ne20及Ne22 两种同位素)的氦氖激光器兰姆凹陷曲线 不对称且不够尖锐，输出频率就不能准 确地调到凹陷的中心频率。因此，稳频 激光器都是采用单一氖的同位素来制造 的，且对同位素的纯度有较高要求。
激光原理及应用思考练习题答案.
思考练习题11． 试计算连续功率均为1W 的两光源，分别发射λ＝0.5000μm ，ν=3000MHz 的光，每秒从上能级跃迁到下能级的粒子数各为多少？答：粒子数分别为：188346341105138.21031063.6105.01063.61⨯=⨯⨯⨯⨯=⨯⨯==---λνc h q n 239342100277.51031063.61⨯=⨯⨯⨯==-νh q n2．热平衡时，原子能级E 2的数密度为n 2，下能级E 1的数密度为n 1，设21g g =，求：(1)当原子跃迁时相应频率为ν＝3000MHz ，T ＝300K 时n 2/n 1为若干。
(2)若原子跃迁时发光波长λ＝1μ，n 2/n 1＝0.1时，则温度T 为多高？答：（1）(//m n E E m m kTn n n g e n g --=）则有：1]3001038.11031063.6exp[2393412≈⨯⨯⨯⨯⨯-==---kT h e n n ν（2）K T Te n n kT h 3623834121026.61.0]1011038.11031063.6exp[⨯=⇒=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯-==----ν3．已知氢原子第一激发态(E 2)与基态(E 1)之间能量差为1.64×l0－18J ，设火焰(T ＝2700K)中含有1020个氢原子。
设原子按玻尔兹曼分布，且4g 1＝g 2。
求：(1)能级E 2上的原子数n 2为多少？(2)设火焰中每秒发射的光子数为l08 n 2，求光的功率为多少瓦？答：（1）1923181221121011.3]27001038.11064.1exp[4----⨯=⨯⨯⨯-⨯=⇒=⋅⋅n n e g n g n kTh ν且202110=+n n 可求出312≈n（2）功率＝W 918810084.51064.13110--⨯=⨯⨯⨯4．(1)普通光源发射λ＝0.6000μm 波长时，如受激辐射与自发辐射光功率体密度之比q q 激自1=2000，求此时单色能量密度νρ为若干？(2)在He —Ne 激光器中若34/100.5m s J ⋅⨯=-νρ，λ为0.6328μm ，设μ＝1，求q q 激自为若干？ 答：（1）3173436333/10857.31063.68)106.0(2000188m s J h h c q q ⋅⨯=⇒⨯⨯⨯=⇒=---ννννρρπρπλρνπ＝自激（2）943436333106.71051063.68)106328.0(88⨯=⨯⨯⨯⨯⨯==---πρπλρνπννh h c q q ＝自激5．在红宝石Q 调制激光器中，有可能将全部Cr 3＋(铬离子)激发到激光上能级并产生巨脉冲。
13-8 激光
)
A．光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进 行调制，使其在光导纤维中传递信息的 B．计算机内的“磁头”读出光盘上记录的信息是应用 激光有相干性的特点
第十三章
第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
C．医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光 亮度高的特点 D．“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是 应用了激光亮度高的特点
第十三章 第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
激光是不是都很强？
解析：在不同的用途上激光的强度差别很大。像唱片中 的激光读写、儿童玩具激光灯、激光教鞭等都很弱；像激光 手术刀、激光测距、激光加工等都比较强；像激光武器，激 光在可控聚变反应中的应用等都特别强。
第十三章
第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
察。
第十三章 第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
重点难点突破
第十三章
第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
一、激光具有的特点 1．相干性好。所谓相干性好，是指容易产生干涉现 象。普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样 的，而激光器发出的激光的频率几乎是单一的，并且满足其 他的相干条件。所以，现在我们做双缝干涉实验时，无需在 双缝前放一个单缝，而是用激光直接照射双缝，就能得到既 明亮又清晰的干涉条纹。利用相干光易于调制的特点传输信 息，所能传递的信息密度极高，一条细细的激光束通过光缆 可以同时传送一百亿路电话和一千万套电视，全国人民同时 通话还用不完它的通讯容量。
考点题型设计
第十三章
第八节
成才之路 ·物理 ·人教版 · 选修3-4
题型1
第13章 光的干涉习题答案
思 考 题13-1.单色光从空气射入水中，则（ ）（A ）频率、波长和波速都将变小 （B ）频率不变、波长和波速都变大 （C ）频率不变，波长波速都变小 （D ）频率、波长和波速都不变 答：频率ν不变，nλλ=，vcn =，而水空气n n <，故选（C ） 13-2.如图所示，波长为λ的单色平行光垂直入射到折射率为n 2、厚度为e 的透明介质薄膜上，薄膜上下两边透明介质的折射率分别为n 1和n 3，已 知n 1<n 2， n 2>n 3，则从薄膜上下两表面反射的两光束的光程差是( )(A)2en 2。
(B) 2en 2+2λ。
(C) 2en 2-λ。
(D) 2en 2+22n λ。
答：由n 1<n 2， n 2>n 3可知，光线在薄膜上下两表面反射时有半波损失，故选(B)。
13-3 来自不同光源的两束白光，例如两束手电筒光，照射在同一区域内，是不能产生干涉花样的，这是由于（ ）(A) 白光是由许多不同波长的光构成的。
(B) 来自不同光源的光，不能具有正好相同的频率。
(C) 两光源发出的光强度不同。
(D) 两个光源是独立的，不是相干光源。
答：普通的独立光源是非相干光源。
选（D ）。
13-4在双缝干涉实验中，为使屏上的干涉条纹间距变大，可以采取的办法是( ) (A)使屏靠近双缝。
(B)使两缝的间距变小。
(C)把两个缝的宽度稍微调窄。
(D)改用波长较小的单色光源。
答：由条纹间距公式af x λ2=∆，可知选（B ）。
13-5.在杨氏双缝实验中，如以过双缝中点垂直的直线为轴，将缝转过一个角度α，转动方向如图所示，则在屏幕上干涉的中央明纹将( )(A)向上移动 (B)向下移动 (C)不动 (D)消失答：中央明纹出现的位置是光通过双缝后到屏幕上光程差为0的地方，故选（A ） 13-6.在双缝干涉实验中，入射光的波长为λ，用玻璃纸遮住双缝中的一条缝，若玻璃纸中的光程比相同厚度的空气的光程大2.5λ，则屏上原来的明纹处（ ）(A) 仍为明条纹思考题13-5图(B) 变为暗条纹(C) 既非明条纹，也非暗条纹(D) 无法确定是明条纹还是暗条纹 答：明条纹和暗条纹光程差2λ，故选(B)。
激光相干性
激光相干性实验测量摘要激光相干性技术是二十世纪与原子能、半导体及计算机齐名的四项重大发明之一。
激光具有单色性，相干性等一系列极好的特性。
，氦氖激光器（单模）因为激光的产生是原子的受激发射，所以发射出来的光波列都是具有相同的相位、相同的频率，因此它是很好的相干波列，不同的原子是随机发射的波列，不具备相干性。
激光要在实验室里实现可以测量相干性就要先对其扩束，扩束后的光可以用接收屏看到，进行不等次的扩束对干涉条纹的清晰度是有影响的。
就是说进行不等次的扩束改变的仅仅是干涉条纹的清晰度，而对干涉条纹的本质性质不会有影响，并以此来做激光相干性实验。
关键词：时间相干性相干长度激光相干性激光扩束Experimental measurement of the laser coherenceAbstractLaser technology is the coherence of the twentieth century and the atomic energy, semiconductor and computer on a par four major inventions. With a monochromatic laser, coherence and a series of excellent properties. , Helium-neon laser (single mode) because the laser is generated by stimulated emission of atoms, so the emitted light columns are the same phase, same frequency, so it is a good coherent wave train, the different atoms Random launched wave train, do not have coherence. Laser achieved in the laboratory can measure its coherence should first beam expander, after expansion of the light beam can be seen receiving screen, the beam expander ranging times the clarity of the interference fringes are influential. That is the range of times to change the beam expander is only the clarity of fringes, but the essence of the natureof the interference fringe will not be affected, and laser coherence in order to do experiments.Keywords:Coherence time, coherence length, the laser coherence, the laser beam expander.目录第一章引言 (3)1.1国内外研究现状 (3)1.2研究的意义与目的 (3)1.3激光相干特性 (4)第二章激光原理 (5)2.1 激光产生原理 (5)2.2 光子基本性质 (6)第三章激光相干性 (7)3.1 空间相干性 (7)3.2 时间相干性 (8)3.3 光子相干性 (9)第四章激光相干性实验 (12)4.1扩束镜的作用 (12)4.2 迈克尔干涉仪原理 (13)4.3 实验一 (13)4.4 实验二 (16)4.5实验现象的解释 (16)结束语 (18)参考文献 (19)致谢 (20)第一章引言1.1国内外研究现状激光产业正在我国逐步形成，其中包括激光音像、激光通讯、激光加工、激光医疗、激光检测、激光印刷设备及激光全息等，这些产业正在作为新的经济增长点而引起高度重视。
物理教案-激光
物理教案－激光一、教学目标1.了解激光的定义和特点；2.掌握激光的主要产生原理和结构；3.理解激光的传播和作用；4.学会利用激光进行实际应用。
二、教学内容1.激光的定义和特点；2.激光的产生原理和结构；3.激光的传播和作用；4.激光的实际应用。
三、教学重点1.掌握激光的定义和特点；2.理解激光的产生原理和结构；3.理解激光的传播和作用。
四、教学难点1.理解激光的产生原理和结构；2.理解激光的传播和作用。
五、教学方法1.授课法：教师利用教案进行激光的知识讲解；2.实验法：学生通过激光实验，亲身感受激光的产生和传播。
六、教学过程1. 激光的定义和特点教师首先向学生介绍激光的定义和特点。
激光是指具有高相干性、高单色性、高亮度的光束，具有高度直向、集中能量、窄束以及纳秒到皮秒级别的短脉冲等特点。
通过简短的讲解和例子，让学生对激光有初步的了解。
2. 激光的产生原理和结构教师详细介绍激光的产生原理和结构。
激光的产生主要通过激发介质原子或分子的能级跃迁，使其形成激光光子。
同时，激光器通常由激光介质、激发源、反射镜和输出装置组成。
通过示意图和具体的实验，让学生理解激光的产生原理和结构。
3. 激光的传播和作用教师介绍激光的传播和作用。
激光具有高度直向的特点，能够准确地传播并聚焦在一个小的区域内，因此在科学研究、医疗、通信、材料加工等领域有广泛的应用。
通过具体的实例和案例，让学生了解激光的传播和作用。
4. 激光的实际应用教师向学生介绍激光的实际应用。
激光在各个领域有丰富的应用，如激光打印机、激光切割机、激光治疗仪等。
通过案例的讲解和实际观摩，让学生了解激光的实际应用。
七、教学评估通过教学过程中的互动问答和实验操作，教师可以对学生的学习情况进行及时评估。
同时，设置小组作业和课后作业，让学生进一步巩固和应用所学知识。
八、教学反思本节课教学内容较为抽象，需要通过具体的实例和实验进行辅助教学。
在教学过程中，应注重与学生的互动，鼓励学生提问和讨论。
激光原理教案第四章
hvP nV hvP V t EPt 1 1 21l
激光原理与技术
三能级系统须吸收的光泵能量的阈值为
EPtΒιβλιοθήκη hvP nV 21对于脉冲宽度t0可与相比拟的情况，泵浦能量的阈 值不能用一个简单的解析式表示。但可以用数字计 算的办法求出EPt的值。实验说明，当固体激光器的 氖灯储能电容越大因而光泵脉冲持续时间t0增长时， 光泵的阈值能量也增大。这是由于t0越长自发辐射 的损耗越严重所致。
hvP nV 2 F s
四、短脉冲激光器的阈值泵浦能量 若光泵激励时间很短，则在激励持续期间E2能级的 自发辐射和无辐射跃迁的影响可以忽略不计。在这种 情况下，要使E2能级增加一个粒子，只须吸收1／1 个泵浦光子。因此，当单位体积中吸收的泵浦光子数 大于n2t／1时，就能产生激光。由此可见，四能级系 统须吸收的光泵能量的阈值为
激光原理与技术
4.2 激光器的振荡模式
一、均匀加宽激光器中的模竞争
1．增益曲线均匀饱和引起的自选模作用
图4.2.1 均匀加宽激光器中建立稳态振荡过程中的模竞争
激光原理与技术
图4.2.2 说明空间烧孔效应的图
激光原理与技术
g(vq1, Ivq1 , Ivq , Ivq1 ) gt , g(vq1, Ivq1 , Ivq , Ivq1 ) gt
激光原理与技术
PPt
hvP ntV
F s
F 21 s l
hvP V
2.三能级激光器
n2t
n nt 2
在典型三能级系统红宝石中
17 3
n 1.9 10 cm
19
3
n nt 8.7 10 cm , nt n, n2t 2
激光基础详解
694 755 1064 2100 2940 10600
x-rays cosmic rays
UV VISIBLE
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400 nm
700 nm
第三十三页，共62页。
Microwaves TV and radio waves
INFRARED
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按工作激光波段分类
➢远红外 红外激光 ➢可见光激光器 ➢紫外激光器 ➢X光激光器
3
第三页，共62页。
激光发展史
如同一个人的成长一样，激光的发展也经历了孕育、诞 生、发展、成熟等各个阶段 1916年，爱因斯坦首先提出“受激辐射”的概念。奠定了激光的理论基础； 1960年，第一台红宝石ruby激光诞生（美国科学家梅曼）； 1961年，红宝石激光被用于对剥离的视网膜进行焊接，开创了医学激光的先河； 1964年，氩离子激光、Nd：YAG激光、CO2激光先后问世；
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第二十八页，共62页。
按工作物质分类
➢ 固体激光：Nd:YAG（掺钕-钇-铝-石榴石，1064nm）激光，红宝石激光（694nm），翠绿宝石激光（ 755nm）, 铒激光（铒-钇-铝-石榴石，2940nm） ,
图-- 固体激光器的基本结构示意图
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第二十九页，共62页。
激光在人体皮肤组织上的效应
激光与皮肤组织相互作用，可以产生一系列生物学效应，从而发挥治疗作用，这是一个比较复 杂的生物学过程，与激光的波长、能量以及皮肤组织本身的特性都有密切关系。
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第十二页，共62页。
反射
激光照射到皮肤一部分光被皮肤反射，反射的光不进入皮肤，不会产生生物学效应。研究表 明，皮肤对激光的反射与波长有关，在400－700nm的可见光范围内，波长越长，反射越多。
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13-8激光
基础夯实
1．下列说法正确的是( )
A ．两支铅笔靠在一起，自然光从笔缝中通过后就成了偏振光
B ．偏振光可以是横波，也可以是纵波
C ．因为激光的方向性好，所以激光不能发生衍射现象
D ．激光可以像刀子一样切除肿瘤 答案：D
2．(2010·河北衡水中学高二检测)以下关于光的有关说法中正确的是( )
A ．光导纤维是应用了光的全反射现象，无影灯主要是应用了光的衍射
B ．天空中出现的彩虹是因为光的折射形成色散现象
C ．激光是自然界普遍存在的相干光，平行度非常好，亮度非常高
D ．照相机镜头在阳光下看上去呈淡紫色，是光的干涉现象 答案：BD
3．将激光束的宽度聚焦到纳米级(10－
9m)范围内，可修复人体已损坏的器官，可对DNA 分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病彻底根除，以上功能是利用了激光的( )
A ．单色性好
B ．平行度好
C ．粒子性
D ．高能量 答案：BD
4．下列应用激光的事例中错误的是( ) 答案：C
A ．利用激光进行长距离精确测量
B ．利用激光进行通信
C ．利用激光进行室内照明
D ．利用激光加工坚硬材料
5．激光器发光功率为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nλ
B ．该光在真空中的波长为λn
C ．该光的频率为c λ
D ．该光的频率为c nλ
答案：AD 6．激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船。
激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空。
激光火箭利用了激光的( )
A ．单色性好
B ．平行度好
C ．高能量
D ．相干性好 答案：BC
7．(物理与科技)应用激光平行性好的特点，可以精确地测量距离。
对准目标发射一个极短的激光脉冲，测量发射脉冲与收到的反射脉冲的时间间隔，就可求出激光器到目标的距离。
若在地球上向月球发射一个激光脉冲，测得从发射到收到反射脉冲所用的时间为2.56s ，则月球到地球的距离大约是多少千米？
答案：3.84×105km
8．一台激光器，它的功率为P ，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ，则这束单色光的频率是多少？它在时间t 内辐射的光能为多少？如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为多少？
答案：c λ Pt arcsin v c
能力提升
1．2001年国家最高科技奖授予了中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献。
已知某种排版系统中所用的激光频率为4×1014Hz ，则该激光的波长为( )
A ．0.25μm
B ．0.5μm
C ．0.75μm
D ．1μm 答案：C
2．2003年3月1日，美军空投传单，向伊军宣传说，美军利用卫星可以将地面情况看得一清二楚，而伊方称，已在首都布满了对空机关炮(《华盛顿邮报》3月2日报道)。
试问：在战争爆发时，伊方欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器( )
A ．瞄高些
B ．瞄低些
C ．沿视线直接瞄准
D ．若激光束是红色，而空间站是蓝的，则应瞄高些 答案：C
3．原子发生受激辐射时，发出的光的频率、发射方向等都跟入射光子完全一样，形成激光。
激光测距仪——激光雷达(发出
极短时间的激光脉冲)用来测量距离可以达到很高的精度，同时它还能测定被测目标的方位、运动速度和轨道，甚至能描述目标的形状，进行识别和自动跟踪。
(1)说明激光的主要特点；
(2)1969年7月，美国“阿波罗”宇宙飞船在登月科考活动中，在月球上安放了一台激光反射器，这台反射器成功地解决了用激光测量月地间距离的问题。
请分析这台激光反射器用什么光学仪器好；
(3)在光的干涉实验中，为什么使用激光产生的干涉现象最清晰？
(4)激光束可切割物质，焊接金属以及在硬质难溶物体上打孔，是利用了激光的什么性质？
答案：(1)高亮度，单色性好，方向性好，相干性好，平行度好
(2)全反射棱镜
(3)激光具有单色性好，易得到稳定的相干光源
(4)高能量，且方向性好
4．一种红宝石激光器发射的激光是不连续的一道道闪光，每道闪光为一个(列)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 ，求：
(1)每列光脉冲的长度是多少？
(2)用这种红宝石激光器照射皮肤上的色斑，每平方厘米色斑吸收能量达到60J 以后，色斑便逐渐消失，一块色斑的面积为50mm 2，则它要吸收多少个(列)红宝石激光脉冲才能逐渐消失？
答案：(1)3.0×10－
3m (2)300个 解析：(1)光脉冲持续时间即为发射一个光脉冲所需的时间，所以一个光脉冲长度Δl ＝c ·Δt ＝3×108×1.0×10
－11m ＝3.0×10
－3m (2)面积为1cm 2色斑吸收的能量E ＝60J ，色斑便逐渐消失。
而1个光脉冲的能量为ΔE ＝P ·Δt ＝1.0×1010×1.0×10
－11J ＝0.1J 消除50mm 2的色斑需要光脉冲数为
n ＝ES 1S ΔE ＝60×50100×0.1
＝300(个) 5．由于激光是亮度高、平行度好、单色性好的相干光，所以光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。
要使射到粗细均匀的圆形光导纤维一个端面上的激光束都能从另一个端面射出，而不会从侧壁“泄漏”出来，光导纤维所用材料的折射率至少应为多少？
答案：n ＝ 2
解析：设激光束在光导纤维前端的入射角为θ1，折射角为θ2，折射光线射向侧面时的入射角为θ3，如图所示。
由折射定律n ＝sin θ1sin θ2
由几何关系θ2＋θ3＝90°，则sin θ2＝cos θ3
由全反射临界角公式sin θ3＝1n
故cos θ3＝1－1n
2 要保证从端面射入的任何光线都能发生全反射，应有θ1＝90°，sin θ1＝1
故n ＝sin θ1sin θ2＝sin θ1cos θ3＝11－1n 2＝n n 2－1 解得n ＝ 2。