人教版高中物理(选修3-4)激光优质PPT课件
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高三物理选修3激光课件
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
二。激光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
பைடு நூலகம்
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
二。激光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
பைடு நூலகம்
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压引起核聚变
人工控制聚变反 应
13.8_激光_课件(人教版选修3-4)
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• 5．激光手术 亦称光刀手术 亦称光刀手术) ．激光手术(亦称光刀手术 • 利用激光器发射的激光作为手术刀进行切割、 利用激光器发射的激光作为手术刀进行切割、 汽化等外科手术． 汽化等外科手术． • 6．激光保鲜 ． • 激光辐射保鲜储藏技术，也就是以高能射线 激光辐射保鲜储藏技术， 与物质作用产生物理效应和生物效应的理论 和技术为基础，使用γ射线、X射线和电子射 和技术为基础，使用 射线、 射线和电子射 射线 线对食品进行照射，从而达到杀虫、灭菌、 线对食品进行照射，从而达到杀虫、灭菌、 提高食品卫生质量、 提高食品卫生质量、保持或改善食品的营养 品质和原有风味， 品质和原有风味，以及延长食品储藏期和销 售期的目的． 售期的目的．
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• 即时应用 (即时突破，小试牛刀 即时突破， 即时突破 小试牛刀) • 1． 在演示双缝干涉的实验时， 常用激光作 ． 在演示双缝干涉的实验时 ， 光源，这主要是应用激光的什么特性( ) 光源，这主要是应用激光的什么特性 • A．亮度高 B．平行性好 ． ． • C．单色性好 D．波动性好 ． ． • 解析：选C.频率相同的两束光相遇才能发生 解析： 频率相同的两束光相遇才能发生 干涉，激光的单色性好，频率单一， 干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双 缝时能够得到两束相干光． 缝时能够得到两束相干光．
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• 解析：选ACD.激光平行度好，即使在传播了 解析： 激光平行度好， 激光平行度好 很远的距离之后，它仍保持一定的强度， 很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特 点可用于激光测距， 正确 激光的亮度高， 正确； 点可用于激光测距，A正确；激光的亮度高， 能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、 能量十分集中，可用于金属加工、激光医疗、 激光美容、激光武器等， 错误 错误； 激光美容、激光武器等，B错误；由于激光亮 度高，能量大，在切割皮肤等的同时， 度高，能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀 灭细菌，所以C正确 激光具有很高的相干性， 正确； 灭细菌，所以 正确；激光具有很高的相干性， 可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息， 可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息， 所以看起来跟真的一样，立体感较强， 正 所以看起来跟真的一样，立体感较强，D正 确．
高中物理 13.5 光的颜色 色散 激光课件 新人教版选修3
第5讲 光的颜色 色散 激光
8
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
四、折射中的色散
1.一束白光通过棱镜而被折射后，在屏上的光斑是 彩色的，这说明光
在折射过程中发生了色散. 2.透明物质对于波长λ不同的光的折射率n不一样，λ越 小，n越大. 3.在同一种物质中，不同波长的光波的传播速度不一样，波长越 短 ，
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
解析 铁丝圈上的肥皂泡薄膜在重力作用下上薄下厚，在同 一水平线上厚度基本一致，如果某一厚度处前后表面反射的 同一列光波叠加得到加强，那么这一水平线上同一厚度处形 成亮条纹，所以干涉条纹应是水平的. 答案 D
第5讲 光的颜色 色散 激光
16
预课对习堂点导讲练学义习
第5讲 光的颜色 色散 激光
2
1 预习导学 梳理·识记·点拨 2 课堂讲义 理解·深化·探究 3 对点练习 巩固·应用·反馈
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
一、光的颜色 色散 1.不同颜色的光，波长 不同 .白光是由 多种色光 组成的. 2.光的色散：含有多种颜色的光被分解为 单色光 的现象. 3.光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其 波长 的
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
借题发挥 在光的薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差 由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一亮条纹或同一暗条纹 应出现在厚度相同的地方，因此又叫等厚干涉，由于光波波 长极短，因此做薄膜干涉所用的介质膜应足够薄，才能观察 到干涉条纹.
第5讲 光的颜色 色散 激光
17
由于白光中的各色光波长不同，干涉后的条纹间距不同，
薄膜上就会出现彩色花纹.
高中物理选修3-4 13.8激光(人教版)物理课件PPT
离能保持一定强 激光雷达 度，可精确测距测速
可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计
算机光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、
很大能量
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
4.单色性好
He-Ne气体激光器：
4.741014Hz9102Hz
普通混合气体放电管发出通频率的光
4.741014Hz 1.52109H z
三 . 激光的应用
形形色色的激光武器 1. 激光枪
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）
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.
“魟鱼”激光致盲武器
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.
激光准直
四 . 全息照相
全息照相： 参考光
立体景物 从不同的角度去观察，可以看到原来物 体的不同侧面 • 每一片碎片都包括被摄物体的完整信息
英女王的全息照片
艺术品展示
课堂小结
一 .激光及其产生
1.概念
激光准确内涵是“辐射的受激发射的光放大”.
2.产生机理 原子受激辐射后发生跃迁
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.
可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计
算机光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、
很大能量
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
4.单色性好
He-Ne气体激光器：
4.741014Hz9102Hz
普通混合气体放电管发出通频率的光
4.741014Hz 1.52109H z
三 . 激光的应用
形形色色的激光武器 1. 激光枪
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）
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.
“魟鱼”激光致盲武器
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.
激光准直
四 . 全息照相
全息照相： 参考光
立体景物 从不同的角度去观察，可以看到原来物 体的不同侧面 • 每一片碎片都包括被摄物体的完整信息
英女王的全息照片
艺术品展示
课堂小结
一 .激光及其产生
1.概念
激光准确内涵是“辐射的受激发射的光放大”.
2.产生机理 原子受激辐射后发生跃迁
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.
人教版高中物理选修3-4课件第十三章第七、八节光的颜色色散、激光
特别提醒：色散现象的本质是同一种介质对频率不同的复 色光的折射率不同,各种色光以相同的入射角射入介质时, 折射角不同，折射方向不同，各种色光就分散开来，形成 彩色光带．
例1 一束细白光通过玻璃三棱镜折射后，在竖直放置 的光屏上形成了如图所示的光谱，其中a、c为光谱的边缘 色光，关于a、b、c三种色光，下列说法正确的是( )
一、光的颜色 色散 1．光的颜色与波长关系 不同颜色的光，__波__长__不同． 2．光的色散与光谱 (1)光的色散：含有多种颜色的光被分解为_单__色__光__的现象， 叫做光的色散，含有多种颜色的光通常称做复色光． (2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其_波__长__ 的有序排列，就是光谱．
要点二 薄膜干涉及应用 1．肥皂膜干涉现象 (1)白光的干涉图样是彩色的：竖直放置的肥皂液膜，因重力 的作用，上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同， 从前后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说, 不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此 看起来是彩色的． (2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度 相同，从前后两表面反射的光路程差均相同，如果此时两反 射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗 相间的干涉条纹应为水平方向．
短的时间内集中很大的 _能__量____
用激光束切割、焊接;医学 上可以用激光做“光刀”;
激发核反应等
2.全息照相 (1)与普通照相技术的比较：普通照相技术所记录的只是光 波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的_相__位__ 信息． (2)原理：全息照片的拍摄利用了光的_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.
例1 一束细白光通过玻璃三棱镜折射后，在竖直放置 的光屏上形成了如图所示的光谱，其中a、c为光谱的边缘 色光，关于a、b、c三种色光，下列说法正确的是( )
一、光的颜色 色散 1．光的颜色与波长关系 不同颜色的光，__波__长__不同． 2．光的色散与光谱 (1)光的色散：含有多种颜色的光被分解为_单__色__光__的现象， 叫做光的色散，含有多种颜色的光通常称做复色光． (2)光谱：含有多种颜色的光被分解后，各种色光按其_波__长__ 的有序排列，就是光谱．
要点二 薄膜干涉及应用 1．肥皂膜干涉现象 (1)白光的干涉图样是彩色的：竖直放置的肥皂液膜，因重力 的作用，上面薄、下面厚，由于不同颜色的光的波长不同， 从前后两个表面反射的光，在不同的位置被加强，换句话说, 不同颜色的光对应亮条纹的位置不同，不能完全重合，因此 看起来是彩色的． (2)条纹是水平方向的：因为在同一水平高度处，薄膜的厚度 相同，从前后两表面反射的光路程差均相同，如果此时两反 射光互相加强，则此高度水平方向各处均加强，因此，明暗 相间的干涉条纹应为水平方向．
短的时间内集中很大的 _能__量____
用激光束切割、焊接;医学 上可以用激光做“光刀”;
激发核反应等
2.全息照相 (1)与普通照相技术的比较：普通照相技术所记录的只是光 波的能量强弱信息，而全息照相技术还记录了光波的_相__位__ 信息． (2)原理：全息照片的拍摄利用了光的_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.
13.8《激光》课件高中物理选修3-4
应用：测距、测速、信息存储和阅读
手提激光测距仪
手持式雷达测速仪
3．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。 应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。
氧化熔化激光切割
激发核聚变
二、全息照相
“全息”的意思为“全部信息”，即相对于只记录物体的明暗变化的普通摄影 来说，激光全息摄影还能记录物体的空间变化。
全息摄影：记录被摄物体反射（透射）光波中全部信息（振幅、相位）的摄影。
被拍摄的物体：小鸡
拍摄得到的全息图
拍摄全息照片的基本光路
参考光
照相底片
物光 物
反射光
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。 两者干涉，在底片上形成复杂的干涉条纹，各点的明暗程度反映了 叠加的加强和减弱的情形。
全息照片的观看：
照明光
全息照片 人眼
全息照片的观看： 用激光照射全息照片，在照片的另一侧观看原物体的立体的像。
二、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。
激光全息图－根
彩色全息苹果图
英女王的全息照片
艺术品展示
1．激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（ C ）
第八节：激光
1．了解激光的特点及其应用。
2．知道全息照相的原理，体验现代科技的神奇，培养学生对 科学的兴趣。
本节主要讲解激光的特点及其应用，以及全息照相技术。 只要学生对激光有所了解，知道激光和自然光的区别，但不 给激光下定义，更不讲激光产生的机理。关于全息照相的原 理，理解相位差是形成立体图像的根本原因。
手提激光测距仪
手持式雷达测速仪
3．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。 应用：工业切割、焊接；医学“光刀”；利用强激光产生的高压引发核聚变。
氧化熔化激光切割
激发核聚变
二、全息照相
“全息”的意思为“全部信息”，即相对于只记录物体的明暗变化的普通摄影 来说，激光全息摄影还能记录物体的空间变化。
全息摄影：记录被摄物体反射（透射）光波中全部信息（振幅、相位）的摄影。
被拍摄的物体：小鸡
拍摄得到的全息图
拍摄全息照片的基本光路
参考光
照相底片
物光 物
反射光
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。 两者干涉，在底片上形成复杂的干涉条纹，各点的明暗程度反映了 叠加的加强和减弱的情形。
全息照片的观看：
照明光
全息照片 人眼
全息照片的观看： 用激光照射全息照片，在照片的另一侧观看原物体的立体的像。
二、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。
激光全息图－根
彩色全息苹果图
英女王的全息照片
艺术品展示
1．激光全息照相技术主要是利用激光的哪一种优良特性（ C ）
第八节：激光
1．了解激光的特点及其应用。
2．知道全息照相的原理，体验现代科技的神奇，培养学生对 科学的兴趣。
本节主要讲解激光的特点及其应用，以及全息照相技术。 只要学生对激光有所了解，知道激光和自然光的区别，但不 给激光下定义，更不讲激光产生的机理。关于全息照相的原 理，理解相位差是形成立体图像的根本原因。
高三物理选修3激光课件
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、CD、
信息密度高
VCD机，计算机
光驱
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
亮度高 很大能量
打孔医疗手术
产生高压光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
湖北省丹江口市高中物理 第十三章 光 第八节 激光课件
二。激光产生的机理
（抽运装置）
激活介质
铬离子经过两次跃迁处于E2能级
波长 694.3nm
激光工作原理：
激光工作物质
全
半
反
反
射
射
镜
镜
out 光放大原理
（谐振腔有选频作用）
第八节 激光
一、激光
1、概念： 激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、
增强的光”。
英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
缩写为Laser，中文也常音译为“镭射”。 2、产生机理：
激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射 后发生跃迁的特性。
特点 作用
应用实例
相干光 可进行调制、传递信息
光纤通信
传播很远距离能保持一定强 激光雷达
平行度 度，可精确测距测速
非常好 可会聚于很小的一点，记录 DVD、
可在很小空间短时间内集中 激光切割、焊接、
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打孔医疗手术
产生高压引起核聚变
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三、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。
3、利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术等
激光测距
死卫弹星-跟-1踪9枚测距仪
空间激光通信 Laser
激光光纤通信
皮
心子（石英）
50 m
光导纤维
100 传导原理：全反射
m
郑州
光缆
光 缆
光放大器
“魟鱼”激光致ห้องสมุดไป่ตู้武器
魟鱼（Stingray）系统
激光对抗装置
美国洛克希德.桑德斯公司 开发的AN/PLQ--5激光对 抗装置。也是一种致盲兼 软杀伤武器
激光
知识目标 1、了解什么是激光和激光的特性． 2、了解激光的应用．
能力目标 培养自主学习能力
情感目标 通过组织学生从不同的媒体中学习
有关激光的知识同时，让学生了解我国 的科学事业，培养学生的爱国热情．
激光发射器
一、激光的特点
1、相干性好 2、平行度好 3、亮度高
二、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