§13.8 激光
激光应用 ppt课件
SMART-1号与地面进行激光通信 测试模拟图
2013.06.20.神舟十号宇航员王亚平在天宫一号上授课，利用激光技术 实时天地传输。
•◆ 激光信息存储
•◆ 激光全息
•激光全息防伪
利用激光准直开凿隧道
•激光水幕电影
•激光表演
•激光灯会
•激光琴
四. 激光技术的发展
1.建立激光产业
激光加工产业 激光印刷产业 激光光盘产业 光纤通信产业 激光医疗产业 激光武器、激光分离同位素等也将形成产业
•电
•用途： •可在更远距离内使人致盲引爆。
•源
•破坏敌方夜视仪、测距仪等光电
传感器且无声响、效益高。
97-3式激光枪
•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）
•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;
美国高能激光武器发射窗
美国“激光复仇者”系统 安装于悍马吉普车上，移 动便捷，被视为未来战争 中的一种革命性武器。
激光炮 美国把激光武器安装在运输机上，用以击毁
激光美容、激光手术
激光手术刀、激光纤维内窥镜、低功 率激光治疗及检测诊断等。
激光治疗仪
脉冲Ho:YAG激光治疗仪
（德国,0.8μm,3J,20Hz, 光纤输出）
脉冲Er:YAG激光治疗仪 （美国,2.94μm,30w,2J,七关节输出）
激光技术 讲义
第四章激光调制与偏转技术（第二节、第四节、第七节不要）激光在信息技术中最重要的应用是作为信息的载体。
实用的光载波调制方式为光强调制。
光强调制又分为直接光强调治和间接光强调制。
某些低速光调制方式的实际应用较少，如空间光调制。
本章只重点介绍高速率激光调制原理、实现方法和应用限制。
§4.1调制的基本概念激光是一种光频电磁波，具有良好的相干性，与无线电波相似，可以用来作为传递信息的载波。
激光具有很高的频率(约1013– 1015 Hz)，可供利用的频带很宽，故传递信息的容量大。
再有光具有极短的波长和极快的传递速度，加上光波的独立传播特性，可以借助光学系统，把一个面上的二维信息以很高的分辨率瞬间传递到另一个面上，为二维并行光学信息处理提供条件。
所以激光是传递信息(包括语言、文字、图像、符号等)的一种很理想的光源。
要用激光作为信息的载体，就必须解决如何将信息加到激光上去的问题，例如激光电话，就需要将语言传息加载于激光，由激光“携带”信息通过一定的传输通道(大气、光纤等)送到接收器，再由光接收器鉴别并还原成原来的信息，从而完成通话的目的。
信息加载到光波上必须对光波进行调制。
所谓调制是把被传送的信息加载在光波上，光波称为“载波”，被传送的低频称为“调制信号”，光波经调制后称为“已调波”。
其调制通常有三种类型：1）对光波幅度进行时域调制；2）对光波的幅度进行空域调制：光扫描、照相等；3）对光波的参量进行调制（主要是波长、相位、偏振）。
实现调制的过程基本上分两种，即内调制与外调制。
外调制是把调制信号加载在“发射机”的输出光束上的调制形式。
显然，被动探测系统的调制属于外调制。
激光(主动)探测系统可以是外调制也可以是内调制。
激光外调制是在谐振腔外的光路上设置调制器；内调制是把调制信号加在激光振荡过程中，即用调制信号改变激光振荡的参数，调制过程发生在谐振腔内部。
实现内调制最简单的方法是把被传送的信息加载于激光泵浦电源上。
光电测试技术-第3章 激光测试技术
1960年由梅曼(Maiman)制成世界 上第一台红宝石脉冲激光器，它标 志了激光技术的诞生，从此固体激 光器技术获得了飞速发展。
2014-11-16
§3－1 激光概述
3．激光器的分类和特点 ③半导体激光器 半导体激光器是指以半导体材料为工作物质的一类激光器。 半导体激光器主要特点有：
§3－1 激光概述
3．激光器的分类和特点 ④液体激光器 液体激光器有两类，即有机化合物（染料）液体激光器和无 机化合物液体激光器。 染料激光器输出的激光波长可以在从紫外(340nm)到近红外 (1200nm)的范围内连续调谐；激光谱线宽度很窄，目前染料 激光器产生的超短光脉冲的时间宽度已压缩到几纳秒，利用 锁模技术还可以获得从皮秒（10-12s）到飞秒（10-15s）量级的 激光脉冲；染料激光器每个脉冲的能量可达数十焦耳量级， 峰值功率达几百兆瓦；激光能量转换效率高达50％；已在光 化学、光生物学、光谱学、全息照相、光通信、同位素分离、 激光医学、大气和电离层光化学等方面获得日益广泛的应用。
2014-11-16
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§3－1 激光概述
1. 激光的基本性质 ①激光的方向性 描述方法：
发散角：光源发光面所发出光线中，两光线之间的最大角，一
般用2θ表示，单位为rad。
立体角：球冠曲面S对光源O所张的空间角Ω，单位为sr，可用下 式描述
S Ω= 2 R
2θ O O
2θ
整个球面对球心所张的立体 角是4π(sr)。
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§3－1 激光概述
3．激光器的分类和特点 ⑤化学激光器 化学激光器是指基于化学反应建立粒子数反转而产生受激辐 射的一类激光器。 化学激光器的工作物质可以是气体或液体，但大多数是气体， 由于化学激光器在激励方式等方面的独特性，通常将其归为 一个单独的激光器分支。 特点是：1）将化学能直接转换为激光；2）输出的激光波长 丰富，从紫外到红外，一直进入微米波段；3）高功率、高能 量激光输出，如氟化氢激光器，每公斤氢和氟作用就能产生 1.3×107焦耳的能量；4)化学激光器在许多领域中具有广阔的 应用前景，特别是要求大功率的场合，如同位素分离、激光 武器等方面，利用氟化氘(DF)激光器击落靶机已见报道。 29 2014-11-16
激光测量技术-总结ppt课件
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第四章 激光准直及多自由度测量
第一节 准直测量原理 1）振幅/光强测量法:a．菲涅耳波带片法b. 位相板法c. 双光
I
I
0(
sin2 2
)
b sin
I 0 0lightstrength
b
k sin
b
kL Xk
三、圆孔衍射测量 Airy斑
d
1.22 f a
测控教研室
16
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第二节 激光衍射测量方法
常用的测量方法主要有：
1、间隙测量法 2、反射衍射测量法 3、分离间隙法 4、互补测屏法 5、爱里斑测量法 6、衍射频谱检测法
二、激光的高亮度 三、激光的单色性
线宽的定义是什么? 影响因素有哪些? 介质的均匀性 谐振腔的类型、腔长 泵浦方
式 工作的状态 四、激光的时间相干性和空间相干性
什么是时间相干性和空间相干性 相干长度 Lc=C Δt
tcΔυ=1 横向相干长度
测控教研室
4
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第三节 激光的基本物理性质
五、激光的纵模与横模物理性质
每一个谐振频率的振荡,成为一个模式 沿轴向传播的振动模式,称为轴向模式,简称轴模或者纵模 如何形成单模激光? 横模
TEMmnq
对称 轴向 旋转
m X向暗条纹数 圆周向暗条纹数
测控教研室
n Y向暗条纹数 径向暗条纹数
q 纵模数 纵模数
5
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第四节 高斯光束
一、高斯光束的表达式
束腰的定义
E(x ,y ,z)
测控教研室
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第五节 激光散斑干涉测量技术
什么散斑？ 散斑产生的条件：
1）粗糙表面， h>λ产生均匀散斑 2）必须有高相干光
人教版高中物理选修4课件
人教版高中物理选修4课件15.4 广义相对论PPT课件2.rar15.4 广义相对论PPT课件1.rar15.4 广义相对论3合1课件.rar15.4 广义相对论2合1课件.rar15.3 狭义相对论的其他结论PPT课件.rar 15.2 时间和空间的相对性6合1课件.rar 15.1 相对论的诞生PPT课件2.rar15.1 相对论的诞生PPT课件1.rar14.5 电磁波谱PPT课件2.rar14.5 电磁波谱PPT课件1.rar14.5 电磁波谱2合1课件.rar14.4 电磁波与信息化社会PPT课件3.rar 14.4 电磁波与信息化社会PPT课件2.rar 14.4 电磁波与信息化社会PPT课件1.rar 14.3 电磁波的发射和接收PPT课件3.rar 14.3 电磁波的发射和接收PPT课件2.rar 14.3 电磁波的发射和接收PPT课件1.rar 14.2 电磁振荡过程演示Flash课件.rar 14.2 电磁振荡PPT课件3.rar14.2 电磁振荡PPT课件2.rar14.2 电磁振荡PPT课件1.rar14.1 电磁波的发现PPT课件3.rar14.1 电磁波的发现PPT课件2.rar14.1 电磁波的发现PPT课件1.rar13.8 激光PPT课件2.rar13.8 激光PPT课件1.rar13.7 全反射PPT课件3.rar13.7 全反射PPT课件2.rar13.7 全反射PPT课件1.rar13.6 光的偏振PPT课件3.rar13.6 光的偏振PPT课件2.rar13.6 光的偏振PPT课件1.rar13.5 光的衍射PPT课件4.rar13.5 光的衍射PPT课件3.rar13.5 光的衍射PPT课件2.rar13.5 光的衍射PPT课件1.rar13.5 光的衍射2合1课件.rar13.4 光的颜色色散PPT课件3.rar13.4 光的颜色色散PPT课件2.rar13.4 光的颜色色散PPT课件1.rar13.3用双缝干涉测量光的波长2合1.rar 13.3实验：用双缝干涉测量光的波长PPT.rar13.2 光的干涉ppt课件.rar13.2 光的干涉Flash课件.rar13.2 光的干涉3合1课件.rar13.1 光的折射ppt课件3.rar13.1 光的折射ppt课件2.rar13.1 光的折射ppt课件1.rar12机械波多解问题分析PPT课件.rar12波动图象与振动图象的综合应用 PPT课件.rar 12.7 多普勒效应(说课) PPT课件.rar12.7 多普勒效应PPT课件3.rar12.7 多普勒效应PPT课件2.rar12.7 多普勒效应PPT课件1.rar12.6 波的干涉PPT课件4.rar12.6 波的干涉PPT课件3.rar12.6 波的干涉PPT课件2.rar12.6 波的干涉PPT课件1.rar12.5 波的衍射PPT课件4.rar12.5 波的衍射PPT课件3.rar12.5 波的衍射PPT课件2.rar12.5 波的衍射PPT课件1.rar12.4 波的反射和折射PPT课件繁体版.rar 12.4 波的反射和折射PPT课件2.rar12.4 波的反射和折射PPT课件1.rar12.3 波长频率和波速PPT课件3.rar12.3 波长频率和波速PPT课件2.rar12.3 波长频率和波速PPT课件1.rar12.2 波的图象PPT课件4.rar12.2 波的图象PPT课件3.rar12.2 波的图象PPT课件2.rar12.2 波的图象PPT课件1.rar12.1波的形成和传播PPT课件4.rar12.1波的形成和传播PPT课件3.rar12.1波的形成和传播PPT课件2.rar12.1波的形成和传播PPT课件1.rar11.5外力作用下的振动PPT课件.rar11.4 单摆 4 PPT课件.rar11.4 单摆 3 PPT课件.rar11.4 单摆 2 PPT课件.rar11.4 单摆 1 PPT课件.rar11.3简谐运动的回复力和能量3 PPT课件.rar 11.3简谐运动的回复力和能量2 PPT课件.rar 11.3简谐运动的回复力和能量1 PPT课件.rar 11.2简谐运动的描述PPT课件（市公开课）.rar 11.2简谐运动的描述2 PPT课件.rar11.2简谐运动的描述1 PPT课件.rar11.1简谐运动(繁体版)2 PPT课件.rar11.1简谐运动3 PPT课件.rar11.1简谐运动1 PPT课件.rar-温馨提示：如不慎侵犯了您的权益，可联系文库删除处理，感谢您的关注！。
激光技术资料重点
*2．战略激光武器： 战略激光武器可攻击数千公 里之外的洲际导弹；可攻击 太空中的侦察卫星和通信卫 星等。例如，1975年11月， 美国的两颗监视导弹发射井 的侦察卫星在飞抵西伯利亚 上空时，被前苏联的“反卫 星”陆基激光武器击中，并 变成“瞎子”。
2012年8月美国研发的 “阿利-伯克”级导弹 驱逐舰DDG-106“斯托 克戴尔”号舰尾直升
激光武器
激光武器是一种利用沿一定方向发射的激光束攻击目标的定 向能武器，具有快速、灵活、精确和抗电磁干扰等优异性能， 在光电对抗、防空和战略防御中可发挥独特作用。
分类：激光器它分为战术激光武器和战略激光武器两种。它 将是一种常规威慑力量。由于激光武器的速度是光速，因此 在使用时一般不需要计算提前量，但因激光易受天气的影响， 所以时至今日激光武器也没有得到普及。
激光的特性
①高亮度性：固体激光器的亮度更可高达1011W／cm2Sr。不仅 如此，具有高亮度的激光束经透镜聚焦后，能在焦点附近产生 数千度乃至上万度的高温，这就使其可能可加工几乎所有的材 料。 ②高方向性：激光的高方向性使其能在有效地传递较长的距离 的同时，还能保证聚焦得到极高的功率密度，这两点都是激光 加工的重要条件 ③高单色性：由于激光的单色性极高，从而保证了光束能精确 地聚焦到焦点上，得到很高的功率密度。 ④高相干性：相干性主要描述光波各个部分的相位关系。正是 激光具有如上所述的奇异特性因此在工业加工中得到了广泛地 应用。
脉冲法测距：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又 被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。光速和往 返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。
高中物理,选修3---4,第十三章光,全章课件汇总
§13.1
§13.2 §13.3 §13.4 §13.5 §13.6 §13.7 §13.8
光的反射和折射
全反射 光的干涉 实验：用双缝干涉测量光的波长 光的衍射 光的偏振 光的颜色 色散 激光
选修3—4 第十三章 光
§13.1
光的反射和折射
光的反射现象
光被两种介质的分界面反射回原来的介质 中
A
法线
B
入射光线
入射角 反射角
反射光线
平面镜
O
（1）反射光线、入射光线和法线同平面 （2）反射光线和入射光线分居法线两侧 （3）反射角和入射角相等
光 路 可 逆
2、光的折射现象
① 折射光线、入射 光线、法线在同一 平面内. ② 折射光线和入射 光线分居法线两侧
A θ1 O θ2 N' B
空气
N
玻璃
③当光从空气斜射入水或 玻璃中时， 折射角小于入射角 ④当光从水或玻璃斜射入 空气中时， 折射角大于入射角
空气
⑤
当入射角增大 时，折射角也随 着增大
水
光由空气射入玻璃时入射 角θ1和出射角θ2的数值表:
1
入射角
折射角
θ
1
/ θ
2
s适当大一些, 以减小确定光路 方向时出现的误差,提高测量的准确度。 3.入射角应适当大一些。因为入射角过小,折射 角更小,测量误差大;入射角过大,则折射光的能 量将减少,像不清楚,给观察大头针的像造成困难。
4.大头针应垂直地插在白纸上 5.改变入射角的大小，求出几组数据的平均值
1.用三棱镜做测定玻璃折射率的实验，先在白纸上放 好三棱镜，在棱镜的一侧插上两枚大头针P1和P2，然 后在棱镜的另一侧观察，调整视线使P1的像被P2挡住， 接着在眼睛所在的一侧插两枚大头针P3和P4，使P3挡住 P1和P2的像。P4挡住P3和P1、P2的像，在纸上标出的大 头针位置和三棱镜轮廓如图（甲）所示。 （1）在图上画出所需的光路。（2）为了测出棱镜玻璃 的折射率，需要测量的量是_________，在图上标出它们。 （3）计算折射率的公式是n=__________。
高中物理实验目录及器材
63
日常灯启动器的双金属片随温度的 变化
日光灯启动器
57 §6.2传感器的应用（一）
演示实验
64 观察铁氧体受热后的变化 65 用温度传感器观察温度的变化 66 测量光照强度 67 光控开关
68 温度报警器 69 检测发光二极管
铁氧体
59 §6.3传感器的应用（二）
温度传感器及配套装置
60 §6.3传感器的应用（二）
机械波
93 波的衍射 94 波的叠加 95 水槽中波的干涉
96 蜂鸣器声音的变化
97 测定玻璃的折射率
98 观察全反射现象
99 光导纤维
第十三章： 光第
100 水流导光 101 光的双缝干涉实验
主要实验器材
研究气体等温变化的装置
气体压强传感器及配套装置
硬币 台秤，豆子 蜂蜡、玻璃、云母片、针 金属环、肥皂水 蜡，玻璃板 玻璃管、水 集气瓶、 弹簧振子装置 单摆 相差装置 单摆 单摆、米尺 用于演示受受迫振动的装置 用于演示共振的装置 长软绳 水槽、振源、投影仪 软长绳 水槽、振源、投影仪 蜂鸣器 玻璃砖、大头针等 激光器、半圆形玻璃砖 激光器、丙烯树脂棒 激光器 双缝干涉演示仪及配套装置
70 测试非门
型号74LS00的集成电路、集 成电路实验板
67 §6.4传感器的应用实验
演示实验
71 用油膜法估测分子的大小 72 用高倍显微镜观察小炭粒的运动 73 分子间存在空隙
油酸、酒精、痱子粉、滴管 显微镜 长约1米的玻璃管、酒精
2 §7.1物体是由大量分子组成的 6 §7.2分子的热运动 8 §7.3分子间的作用力
可拆变压器
干簧管及配套装置 光敏电阻 热敏电阻 霍尔元件 示波器、话筒等
《激光技术》PPT课件
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战略反导激光武器
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四、激光通信
激光通信是把光作为传递信息的 载体，通过把信息（音频信号）调 制到光波上，经介质（大气、光缆 等）的传输，将信息传至对方，再 经接收终端解调，还原成声音而实 现通信的。
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激光通信的分类
按照激光传播途径的不同，激光 通信可分为大气激光通信，空间激 光通信，水下激光通信和光导纤维 通信等方式。
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三、激光制导
应用激光作为跟踪目标和传输信 息的手段，将导 弹、炮弹、航空炸 弹等导向目标的技术。激光制导具 有命中精度高、抗电磁干扰能力强 等优点，因而得到广泛应用，是精 确制导武器的一种重要制导方式。
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激光制导的种类
激光制导的种类主要有：半主动 回波式制导、全主动回波式制导和 波束式制导。目前应用较为普遍的 是半主动回波式制导。
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中国研制的激光测距仪
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二、激光雷达
利用激光束搜索、跟踪和测量活 动目标的装置叫激光雷达。
激光雷达的工作原理和微波雷达 相似，都是利用电磁波照射目标并 接收回波的方法，发现、识别和指 示目标的，只是工作波段不同。
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29
激光雷达在军事上的应用
武器鉴定试验、武器火控、跟踪 识别、指挥导引、大气测量等。
1
主 要内容
第一节 激光概述 第二节 激光技术在军事上的应用 第三节 激光对抗与防护
2
第一节 激光概述
一、什么是激光 激光是利用光能、热能、电能、
化学能或核能等外部能量来激励物 质，使其发生受激辐射而产生的一 种特殊的光。（《中国大百科全书》 军事卷Ｐ608）
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二、激光的产生
受 激 吸 收
人教版高中物理选修3-4一课一练同步训练题含参考答案 (一中)
编者的话一中高二物理组为了方便高二的同学学习必修3-4的教材，深入理解基本物理概念，熟练掌握物理基本规律，一中高二物理备课组编写了物理选修3-4的同步课课练。
此练习可以作为课后作业使用，也可作为补充练习。
本练习前5题属于基础训练，后7题属于提高练习，教师和同学可根据学习的实际情况灵活选用。
本书适合人教版物理教材。
2016.11.高中物理选修3-4一课一练同步训练题目录11.1 简谐运动每课一练 3 11.2 简谐运动的描述每课一练 7 11.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2 10 11.4 单摆每课一练 1311.5 外力作用下的振动每课一练 1612.1 波的形成和传播每课一练 18 12.2 波的图象每课一练 20 12.3 波长、频率和波速 1每课一练 22 12.3 波长、频率和波速 2每课一练26 12.4 波的衍射和干涉每课一练3012.5 多普勒效应每课一练3113.1 光的反射和折射每课一练35 13.2 全反射每课一练38 13.3 光的干涉每课一练40 13.4 实验：用双缝干涉测量光的波长每课一练41 13.5 光的衍射每课一练46 13.6 光的偏振每课一练4713.7 光的颜色色散每课一练13.8 激光每课一练 5014.1 电磁波的发现每课一练54 14.2 电磁振荡每课一练56 14.3 电磁波的发射和接收每课一练5814.4 电磁波与信息化社会每课一练14.5 电磁波谱每课一练6015.1~2 相对论简介1每课一练62 15.3~4 相对论简介2每课一练64参考答案11.1 简谐运动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列运动中属于机械振动的是( )A．小鸟飞走后树枝的运动B．爆炸声引起窗子上玻璃的运动C．匀速圆周运动D．竖直向上抛出物体的运动2．做简谐运动的弹簧振子在某段时间内速度越来越大，则这段时间内( )A．振子的位移越来越大B．振子正向平衡位置运动C．振子速度与位移同向D．振子速度与位移方向相反3．关于简谐运动的振动图象，下列说法中正确的是( )A．表示质点振动的轨迹是正弦或余弦曲线B．由图象可判断任一时刻质点相对平衡位置的位移方向C．表示质点的位移随时间变化的规律D．由图象可判断任一时刻质点的速度方向4．如图6所示是某振子做简谐运动的图象，以下说法中正确的是( )图6A．因为振动图象可由实验直接得到，所以图象就是振子实际运动的轨迹B．振动图象反映的是振子位移随时间变化的规律，并不是振子运动的实际轨迹C．振子在B位置的位移就是曲线BC的长度D．振子运动到B点时的速度方向即为该点的切线方向图75．如图7是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移—时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A．该图象的坐标原点建立在弹簧振子的平衡位置B．从图象可以看出小球在振动过程中是沿t轴方向移动的C．为了显示小球在不同时刻偏离平衡位置的位移，可让底片沿垂直x轴方向匀速运动D．图象中小球的疏密显示出相同时间内小球位置变化的快慢不同6．如图8所示为弹簧振子的振动图象，关于振子的振动，下列描述正确的是( )图8A．振子沿如图所示的曲线运动B．图象描述的是振子的位移随时间变化的规律C．从0.5 s到1.5 s内振子先加速运动后减速运动D．从1 s到2 s内振子先减速运动后加速运动7．如图9所示为某质点在0～4 s内的振动图象，则( )图9A．质点在3 s末的位移为2 mB．质点在4 s末的位移为8 mC．质点在4 s内的路程为8 mD．质点在4 s内的路程为零8．在水平方向上做简谐运动的质点，其振动图象如图10所示．假设向右的方向为正方向，则物体的位移向左且速度向右的时间段是( )图10A．0 s到1 s内B．1 s到2 s内C．2 s到3 s内D．3 s到4 s内9．一个质点做简谐运动，它的振动图象如图11所示，则( )图11A．图中的曲线部分是质点的运动轨迹B．有向线段OA是质点在t1时间内的位移C．有向线段OA在x轴的投影是质点在t1时刻的位移D．有向线段OA的斜率是质点在t1时刻的瞬时速率10．如图12所示是质点做简谐运动的图象．由此可知( )图12A．t＝0时，质点位移、速度均为零B．t＝1 s时，质点位移最大，速度为零C．t＝2 s时，质点位移为零，速度沿负向最大D．t＝4 s时，质点停止运动11．一弹簧振子沿x轴振动，振幅为4 cm，振子的平衡位置位于x轴上的O点．图13甲中的a、b、c、d为四个不同的振动状态：黑点表示振子的位置，黑点上的箭头表示运动的方向．图乙给出的①②③④四条振动图线，可用于表示振子的振动图象的是( )甲乙图13A．若规定状态a时t＝0，则图象为①B．若规定状态b时t＝0，则图象为②C．若规定状态c时t＝0，则图象为③动图象可知，t＝0.1 s时，振子的位置在点________，此后经过________ s，振子第一次到达C点．图1413．一个质点经过平衡位置O，在A、B两点间做简谐运动如图15甲，它的振动图象如图乙所示，设向右为正方向，则图15(1)OB＝________cm；(2)第0.2 s末，质点的速度方向向________．(3)0.7 s末，质点位置在________点与________点之间；(4)质点从O点运动到B点再运动到A点所需时间t＝________s.14．如图16所示，简谐运动的图象上有a、b、c、d、e、f六个点，其中图16(1)与a位移相同的点有哪些？(2)与a速度相同的点有哪些？(3)b点离开平衡位置的最大距离有多大？11.2 简谐运动的描述每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．下列关于简谐运动的振幅、周期和频率的说法正确的是( )A．振幅是矢量，方向从平衡位置指向最大位移处B．周期和频率的乘积不一定等于1C．振幅增加，周期必然增加，而频率减小D．做简谐运动的物体，其频率固定，与振幅无关2．弹簧振子在AOB之间做简谐运动，O为平衡位置，测得A、B之间的距离为8 cm，完成30次全振动所用时间为60 s，则( )A．振子的振动周期是2 s，振幅是8 cmB．振子的振动频率是2 HzC．振子完成一次全振动通过的路程是16 cmD．从振子通过O点时开始计时，3 s内通过的路程为24 cm图43．如图4所示，振子以O点为平衡位置在A、B间做简谐运动，从振子第一次到达P点开始计时，则( )A．振子第二次到达P点的时间间隔为一个周期B．振子第三次到达P点的时间间隔为一个周期C．振子第四次到达P点的时间间隔为一个周期D．振子从A点到B点或从B点到A点的时间间隔为一个周期4．一水平弹簧振子的振动周期是0.025 s，当振子从平衡位置向右运动开始计时，经过0.17 s时，振子的运动情况是( )A．正在向右做减速运动B．正在向右做加速运动C．正在向左做减速运动D．正在向左做加速运动5.图5如图5所示，小球m连着轻质弹簧，放在光滑水平面上，弹簧的另一端固定在墙上，O点为它的平衡位置，把m拉到A点，OA＝1 cm，轻轻释放，经0.2 s运动到O点，如果把m拉到A′点，使OA′＝2 cm，弹簧仍在弹性限度范围内，则释放后运动到O点所需要的时间为( )A．0.2 s B．0.4 sC．0.3 s D．0.1 s6．如图6所示是一做简谐运动的物体的振动图象，下列说法正确的是( )图6A ．振动周期是2×10－2sB ．第2个10－2s 内物体的位移是－10 cm C ．物体的振动频率为25 Hz D ．物体的振幅是10 cm7．一简谐振子沿x 轴振动，平衡位置在坐标原点．t ＝0时刻的位移x ＝－0.1 m ；t ＝43s 时刻x ＝0.1m ；t ＝4 s 时刻x ＝0.1 m ．该振子的振幅和周期可能为( )A ．0.1 m ，83 s B ．0.1 m,8 sC ．0.2 m ，83s D ．0.2 m,8 s8．某质点做简谐运动，其位移随时间变化的关系式为x ＝A sin π4t ，则质点( )A ．第1 s 末与第3 s 末的位移相同B ．第1 s 末与第3s 末的速度相同C ．3 s 末至5 s 末的位移方向都相同D ．3 s 末至5 s 末的速度方向都相同9．一水平弹簧振子做简谐运动，周期为T ，则( )A ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相同，则Δt 一定等于T 的整数倍B ．若t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子运动位移的大小相等、方向相反，则Δt 一定等于T2的整数倍C ．若Δt ＝T ，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻振子振动的加速度一定相等D ．若Δt ＝T2，则在t 时刻和(t ＋Δt )时刻弹簧振子的长度一定相等10．如图7甲所示是演示简谐运动图象的装置，当漏斗下面的薄木板N 被匀速地拉出时， 振动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显示出摆的位移随时间变化的关系．板上的 直线OO 1代表时间轴，图乙中是两个摆中的沙在各自板上形成的曲线，若板N 1和板N 2 拉动的速度v 1和v 2的关系为v 2＝2v 1，则板N 1、N 2上曲线所代表的周期T 1和T 2的关系 为( )图7A ．T 2＝T 1B ．T 2＝2T 1C ．T 2＝4T 1D ．T 2＝14T 111．有一个弹簧振子，振幅为0.8 cm ，周期为0.5 s ，初始时具有负方向的最大加速度， 则它的振动方程是( )A ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt ＋π2 mB ．x ＝8×10－3sin ⎝⎛⎭⎪⎫4πt －π2 mC ．x ＝8×10－1sin ⎝⎛⎭⎪⎫πt ＋32π mD ．x ＝8×10－1sin ⎛⎪⎫4t ＋π m12．如图8所示为A 、B 两个简谐运动的位移—时间图象．图8试根据图象写出：(1)A 的振幅是______cm ，周期是________s ；B 的振幅是________cm ，周期是________s. (2)这两个简谐运动的位移随时间变化的关系式． (3)在时间t ＝0.05 s 时两质点的位移分别是多少？13.一质点在平衡位置O 附近做简谐运动，从它经过平衡位置起开始计时，经0.13 s 质点 第一次通过M 点，再经0.1 s 第二次通过M 点，则质点振动周期的可能值为多大？14．在心电图仪、地震仪等仪器工作过程中，要进行振动记录，如图9(a)所示是一种常用的记录方法，在弹簧振子的小球上安装一支记录用笔P ，在下面放一条白纸带．当小球振动时，匀速拉动纸带(纸带速度与振子振动方向垂直)，笔就会在纸带上画出一条曲线，如图(b)所示．若匀速拉动纸带的速度为1 m/s ，作出P 的振动图象．图911.3 简谐运动的回复力和能量每课一练2（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．如图1所示，下列振动系统不可看做弹簧振子的是( )图1A．如图甲所示，竖直悬挂的轻弹簧及小铅球组成的系统B．如图乙所示，放在光滑斜面上的铁块及轻弹簧组成的系统C．如图丙所示，光滑水平面上，两根轻弹簧系住一个小球组成的系统D．蹦极运动中的人与弹性绳组成的系统图22．如图2所示为某物体做简谐运动的图象，下列说法中正确的是( )A．由P→Q，位移在增大B．由P→Q，速度在增大C．由M→N，位移先减小后增大D．由M→N，位移始终减小3．一弹簧振子在一条直线上做简谐运动，第一次先后经过M、N两点时速度v(v≠0)相同，那么，下列说法正确的是( )A．振子在M、N两点受回复力相同B．振子在M、N两点对平衡位置的位移相同C．振子在M、N两点加速度大小相等D．从M点到N点，振子先做匀加速运动，后做匀减速运动4．如图3所示，弹簧振子做简谐运动，其位移x与时间t的关系如图所示，由图可知( )图3A．t＝1 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零B．t＝2 s时，速度的值最大，方向为负，加速度为零C．t＝3 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大D．t＝4 s时，速度的值最大，方向为正，加速度最大提升练5．一个质点a 做简谐运动的图象如图4所示，下列结论正确的是( )图4A ．质点的振幅为4 cmB ．质点的振动频率为0.25 HzC ．质点在10 s 内通过的路程是20 cmD ．质点从t ＝1.5 s 到t ＝4.5 s 的过程中经过的路程为6 cm6．如图5为某简谐运动图象，若t ＝0时，质点正经过O 点向b 运动，则下列说法正确 的是( )图5A ．质点在0.7 s 时的位移方向向左，且正在远离平衡位置运动B ．质点在1.5 s 时的位移最大，方向向左，在1.75 s 时，位移为1 cmC ．质点在1.2 s 到1.4 s 过程中，质点的位移在增加，方向向左D ．质点从1.6 s 到1.8 s 时间内，质点的位移正在增大，方向向右7．如图6所示为某一质点的振动图象，由图象可知在t 1和t 2两时刻，质点的速度v 1、 v 2，加速度a 1、a 2的大小关系为( )图6A ．v 1<v 2，方向相同B ．v 1>v 2，方向相反C ．a 1>a 2，方向相同D ．a 1>a 2，方向相反图78．如图7所示是一简谐运动的振动图象，则下列说法正确的是( ) A ．该简谐运动的振幅为6 cm ，周期为8 sB ．6～8 s 时间内，振子由负向最大位移处向平衡位置运动C ．图中的正弦曲线表示振子的运动轨迹D ．该振动图象对应的表达式为x ＝3sin (πt4) cm9．如图8所图8示，一升降机在箱底装有若干弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地后直到最低点的一段运动过程中( )A．升降机的速度不断减小B．升降机的加速度不断变大C．升降机的加速度最大值等于重力加速度值为应在何处起跳？________(填“最高点”“最低点”或“平衡位置”)．11.图9如图9所示，将质量m A＝100 g的平台A连接在劲度系数k＝200 N/m的弹簧上端，形成竖直方向的弹簧振子，在A的上方放置m B＝m A的物块B，使A、B一起上下振动．若弹簧原长为5 cm，求：(1)当系统进行小振幅振动时，平衡位置离地面C的高度；(2)当振幅为0.5 cm时，B对A的最大压力；(3)为使B在振动中始终与A接触，振幅不得超过多少？11.4 单摆 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．影响单摆周期的因素有( ) A ．振幅 B ．摆长 C ．重力加速度 D ．摆球质量图42．如图4所示，在两根等长的细线下悬挂一个小球(体积可忽略)组成了所谓的双线摆， 若摆线长为l ，两线与天花板的左右两侧夹角均为α，当小球垂直纸面做简谐运动时，周 期为( )A ．2π l gB ．2π 2lgC ．2π2l cos αgD ．2πl sin αg3．将秒摆(周期为2 s)的周期变为1 s ，下列措施可行的是( ) A ．将摆球的质量减半 B ．振幅减半C ．摆长减半D ．摆长减为原来的144．摆长为l 的单摆做简谐运动，若从某时刻开始计时(即取t ＝0)，当振动至t ＝3π2lg时， 摆球恰具有负向最大速度，则单摆的振动图象是下图中的( )5．如图5所图5示为演示简谐振动的沙摆，已知摆长为l ，沙筒的质量为m ，沙子的质量为M ，M ≫m ， 沙子逐渐下漏的过程中，摆的周期为( ) A ．周期不变B．先变大后变小C．先变小后变大D．逐渐变大图66．如图6所示，用绝缘细丝线悬吊着带正电的小球在匀强磁场中做简谐运动，则( ) A．当小球每次通过平衡位置时，动能相同B．当小球每次通过平衡位置时，速度大小相同C．当小球每次通过平衡位置时，丝线拉力相同D．撤去磁场后，小球摆动周期变大7．一个单摆的摆球偏离到最大位置时，正好遇到空中竖直下落的雨滴，雨滴均匀附着在摆球的表面，下列说法正确的是( )A．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期也增大，振幅也增大B．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期减小，振幅也减小C．摆球经过平衡位置时速度没有变化，周期也不变，振幅要增大D．摆球经过平衡位置时速度要增大，周期不变，振幅要增大图78．图7为甲、乙两单摆的振动图象，则( )A．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝2∶1B．若甲、乙两单摆在同一地点摆动，则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙＝4∶1C．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝4∶1D．若甲、乙两摆摆长相同，且在不同的星球上摆动，则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙＝1∶4图89．如图8所示，光滑槽的半径R远大于小球运动的弧长．今有两个小球(视为质点)同时由静止释放，其中甲球开始时离槽最低点O远些，则它们第一次相遇的地点在( ) A．O点B．O点偏左C．O点偏右图9(1)单摆的振幅为__________，频率为__________，摆长约为______；图中所示周期内位 移x 最大的时刻为______．(2)若摆球从E 指向G 为正方向，α为最大摆角，则图象中O 、A 、B 、C 点分别对应单摆 中的__________点．一周期内加速度为正且减小，并与速度同方向的时间范围是 ________．势能增加且速度为正的时间范围是__________． (3)单摆摆球多次通过同一位置时，下述物理量变化的是( ) A ．位移 B ．速度 C ．加速度 D ．动能 E ．摆线张力(4)若在悬点正下方O ′处有一光滑水平细钉可挡住摆线，且O ′E ＝14OE ，则单摆周期变为______ s ，挡后绳张力______．11．一根摆长为2 m 的单摆，在地球上某地摆动时，测得完成100次全振动所用的时间 为284 s.(1)求当地的重力加速度g ；(2)将该单摆拿到月球上去，已知月球的重力加速度是1.60 m/s 2，单摆振动的周期是多 少？ 12.图10摆长为l 的单摆在平衡位置O 的左右做摆角小于5°的简谐运动，当摆球经过平衡位置 O (O 在A 点正上方)向右运动的同时，另一个以速度v 在光滑水平面运动的小滑块，恰好 经过A 点向右运动，如图10所示，小滑块与竖直挡板P 碰撞后以原来的速率返回，略 去碰撞所用时间，试问：(1)A 、P 间的距离满足什么条件，才能使滑块刚好返回A 点时，摆球也同时到达O 点且 向左运动？(2)AP 间的最小距离是多少？11.5 外力作用下的振动每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉审核:刘军1．一单摆在空气中振动，振幅逐渐减小，下列说法正确的是( )A．振动的机械能逐渐转化为其他形式的能B．后一时刻的动能一定小于前一时刻的动能C．后一时刻的势能一定小于前一时刻的势能D．后一时刻的机械能一定小于前一时刻的机械能2．下列说法正确的是( )A．某物体做自由振动时，其振动频率与振幅无关B．某物体做受迫振动时，其振动频率与固有频率无关C．某物体发生共振时的频率等于其自由振动的频率D．某物体发生共振时的振动就是无阻尼振动3．下列振动中属于受迫振动的是( )A．用重锤敲击一下悬吊着的钟后，钟的摆动B．打点计时器接通电源后，振针的振动C．小孩睡在自由摆动的吊床上，小孩随着吊床一起摆动D．弹簧振子在竖直方向上沿上下方向振动4．下列说法正确的是( )A．实际的自由振动必然是阻尼振动B．在外力作用下的振动是受迫振动C．阻尼振动的振幅可以保持不变D．受迫振动稳定后的频率与自身物理条件有关5．把一个筛子用四根弹簧支起来，筛子上装一个电动偏心轮，它每转一周给筛子一个驱动力，这就做成了一个共振筛，筛子在做自由振动时，20 s内完成了10次全振动．在某电压下电动偏心轮转速是36 r/min，已知如果增大电压可以使偏心轮转速提高；增加筛子质量，可以增大筛子的固有周期，那么，要使筛子的振幅增大，下列做法正确的是( ) A．提高输入电压 B．降低输入电压C．增加筛子质量 D．减少筛子质量6．部队经过桥梁时，规定不许齐步走，登山运动员登高山时，不许高声叫喊，主要原因是( )A．减轻对桥的压力，避免产生回声B．减少对桥、雪山的冲量C．避免使桥、使雪山发生共振D．使桥受到的压力更不均匀，使登山运动员耗散能量减少7．正在运转的机器，当其飞轮以角速度ω0匀速转动时，机器的振动并不强烈，切断电源，飞轮的转动逐渐慢下来，在某一小段时间内机器却发生了强烈的振动，此后飞轮转速继续变慢，机器的振动也随之减弱．在机器停下来之后若重新启动机器，使飞轮转动的角速度从零较缓慢地增大到ω0，在这一过程中( )A．机器不一定会发生强烈振动B．机器一定会发生强烈的振动C．若机器发生强烈振动，强烈振动发生在飞轮的角速度为ω0时图7A．驱动力的频率为f2时，振子处于共振状态B．驱动力的频率为f3时，振子的振动频率为f3C．假如让振子自由振动，它的频率为f2D．振子做自由振动时，频率可以为f1、f2和f39．任何物体都有一定的固有频率，如果把人作为一个整体来看，在水平方向的固有频率约为3～6 Hz，竖直方向的固有频率约为4～8 Hz，拖拉机驾驶员、风镐、风铲、铆钉机等操作工在工作时将做____________振动，这时若操作工的振动频率跟振源的频率____________就会对操作工的身体造成伤害，为保障操作工的安全与健康，有关部门做出规定，用手操作的各类振动机械的频率必须大于20 Hz，这是为了防止____________ 所造成的危害．10．如图8所示，轻直杆OC的中点悬挂一个弹簧振子，其固有频率为2 Hz.杆的O端有固定有光滑轴，C端下边由凸轮支持，凸轮绕其轴转动，转速为n.当n从0逐渐增大到5 转/秒过程中，振子M的振幅变化情况将是____________．当n＝________转/秒时振幅最大．若转速稳定在5转/秒，M的振动周期是________．图811．如图9所示是一个单摆的共振曲线．图9(1)若单摆所处环境的重力加速度g取9.8 m/s2，试求此摆的摆长．(2)若将此单摆移到高山上，共振曲线的峰将怎样移动？12．汽车的质量一般支撑在固定于轴承上的若干弹簧上，弹簧的等效劲度系数k＝1.5×105 N/m.汽车开动时，在振幅较小的情况下，其上下自由振动的频率满足f＝12πg l(l为弹簧的压缩长度)．若人体可以看成一个弹性体，其固有频率约为2 Hz，已知汽车的质量为600 kg，每个人的质量为70 kg，则这辆车乘坐几个人时，人感觉到最难受？(已知π2＝10，g取10 m/s2)12.1 波的形成和传播 每课一练（人教版选修3-4）命题人：王蓉 审核:刘军1．一列波由波源向周围扩展开去，由此可知( ) A ．介质中的各个质点由近及远地传播开去B ．介质中的各个质点只是在各自的平衡位置附近振动，并不迁移C ．介质将振动的能量由近及远地传播开去D ．介质将振动的形式由近及远地传播开去2．下列有关横波与纵波的说法中正确的是( ) A ．沿水平方向传播的波为横波B ．纵波可以在固态、液态、气态介质中传播C ．纵波与横波不可以同时在同一介质中传播D ．凡是振动方向与波传播方向在同一条直线上的波都是纵波 3．区分横波和纵波的依据是( ) A ．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动 B ．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C ．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D ．波传播距离的远近4．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹．在月球 上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为( ) A ．月球太冷，声音传播太慢B ．月球上没有空气，声音无法传播C ．宇航员不适应月球，声音太轻D ．月球上太嘈杂，声音听不清楚5．在敲响古刹里的大钟时，有的同学发现，停止对大钟的撞击后，大钟仍“余音未绝”， 分析其原因是( ) A ．大钟的回声 B ．大钟在继续振动C ．人的听觉发生“暂留”的缘故D ．大钟虽停止振动，但空气仍在振动6．关于振动和波的关系，下列说法正确的是( ) A ．有机械波必有振动 B ．有机械振动必有波C ．离波源远的质点振动较慢D ．波源停止振动时，介质中的波立即停止传播7．关于振动和波的关系，下列说法中正确的是( ) A ．振动是波的成因，波是振动的传播B ．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C ．波的传播速度就是质点振动的速度D ．波源停止振动时，波立即停止传播 8.图3如图3所示为波源开始振动后经过一个周期的情景图，设介质中质点的振动周期为T ， 下列说法中正确的是( )A ．若M 点为波源，则M 点开始振动时方向向下B ．若M 点为波源，则P 点已经振动了34TC ．若N 点为波源，则P 点已经振动了34TD ．若N 点为波源，则该时刻P 质点动能最大9．如图4所示为一简谐横波在某一时刻的波形图，已知此时质点A 正向上运动，如图 中箭头所示，由此可判定此横波( )图4A ．向右传播，且此时质点B 正向上运动 B ．向右传播，且此时质点C 正向下运动 C ．向左传播，且此时质点D 正向上运动图510．如图5所示是沿绳向右传播的一列横波， (1)在图上标出B 、D 两质点的速度方向．(2)______点正处于波峰，它此时具有最____(填“大”或“小”)的位移，最____(填 “大”或“小”)的加速度，最____(填“大”或“小”)的速度． (3)再经________，A 第一次回到平衡位置．11．一同学不小心把一只排球打入湖中，为使排球能漂回岸边，这位同学不断将石头抛 向湖中，圆形波纹一圈圈地向外传播．能否借助石块激起的水波把排球冲到岸边？12．如图6所示，是某绳波形成过程的示意图，质点1在外力作用下沿直线方向做简谐 运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动，问：图6(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质量8、12、16的运动状态如何？。
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1
§13.8 激光
●教学目标
一、知识目标
1.了解激光和自然光的区别.
2.通过阅读，收集整理相关资料，认识激光的特点和应用.
3.了解全息照相及原理
二、能力目标
1.通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力.
2.通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力.
三、德育目标
通过对激光应用的学习，使学生感受到科学知识的无究力量，培养热爱科学的品质.
●教学重点
激光与自然光的区别以及激光特点和应用.
●教学难点
激光与自然光的区别.
●教学方法
1.通过对自然光的分析，提出激光的相干性.
2.通过学生课前阅读，初步了解激光的特点及广泛应用.
3.通过收集激光方面的材料，讨论交流，进一步掌握激光的特点及应用知识.
4.通过观看录像，进一步加深对激光知识的了解.
●教学用具
激光手电筒、投影仪、三段有关激光的录像材料.
●课时安排
1课时
●教学过程
一、引入新课
［师］课前大家已经阅读了课文，了解了激光是自然界没有的光，首先我们来看看它与自然光有
什么不同.
二、新课教学
（一）自然光和激光
（投影）
自然光（例如白炽灯） 激光
原子发光方向，时刻不确定
频率不一样
不能发生干涉
非相干光
频率一样
能发生干涉（双缝干涉实验）
人工产生的相干光
都是原子受激发处于不稳定状态发射出来的
［师］通过上表的比较，同学们可以看到，激光的第一个特点就是它是一种人工相干光.激光还有
许多与自然光不同的特点，下面请同学们将自己阅读课文整理的表格展示出来.
（教师巡视，大部分同学整理得很好，选出比较全面的一组投影（如表20—2）老师简单讲解）
［师］其实，激光的应用远不止这些，而且还在迅速发展，这方面的介绍很多，下面请大家根据
课前收集的材料，开展课堂交流.
（二）激光的应用
（分组介绍，同时教师提炼要点并板书，以调动学生的积极性.）
2
第一组（投影资料）我们组收集整理了激光在相干性方面的特点，激光是相干光.可用来进行
光的干涉、衍射等实验（科学实验），由于原子的发光不是无限制持续的，每一次发光与下一次发
光总有一个时间间隔，只有同一光源在同一发光时间间隔内发出的光，在空间某点相遇时才会发
生干涉，所以原子发光的平均时间间隔称为相干时间，在相干时间内光的行程称为相干长度，激
光的相干长度可达几十千米，相干性较好.
第二组（投影资料）我们组整理的信息中，激光的另一特点是激光的亮度特高，近年研制出
的强激光的亮度要比太阳亮100亿倍以上.激光器发出的激光是集中在沿传播方向的一个极小的发
射角内，亮度就会比同功率的光源高几亿倍，在极短时间内会辐射出巨大的能量，聚集在一点时
可产生几百万甚至上千万度的高温.
第三组除了前面两组介绍的两个特点外，还有一个特点就是激光的单色性好，自然界找不到
频率“纯净”的光，各种频率的光总是混杂在一起的.但由于激光器中光学谐振腔的干涉作用，只
有那些满足谐振腔共振条件的频率才能形成激光输出，不满足共振条件的频率，都在谐振腔内干
涉相消了，因此激光的频率单一，单色性非常好，拿氦氖气体激光器来说，它产生的光波长范围
不到一百亿分之一微米，完全可以视为单一而没有偏差的波长，是极纯的单色光.
第四组我们组收集的资料中，除了前面三组讲的，还有一点，激光的方向性好，一般的手电
筒或探照灯聚光虽然很好，看上去它们射出的光束是笔直的，但在一两公里后，光线就发散成很
大一片，亮度明显减弱.而激光射到这个距离上基本没有发散，激光是方向最一致、最集中的光.
［师］前面几组同学从激光的特点角度阅读收集了很多资料，都比较好，虽然其中有些材料
我们不能完全弄懂，但以后我们还有很多学习机会，到时可以更进一步理解.下面我们再来交流激
光应用方面的资料.
第五组（阅读）
激光具有很高的能量，所以它是精密机械加工特别是微电子工业加工不可缺少的工具，用激
光对金属打孔、切割、焊接、淬火，激光代替机械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件，具有普
通机械加工不可比拟的特点.利用它可以在坚硬的材料上打直径0.1 mm到几微米的小孔.激光钻孔
不受加工材料的硬度和脆性的限制，而且钻孔速度异常快，可以几千分之一秒甚至几百万分之一
秒内钻出表面十分整齐光洁的小孔，激光快速自动成型技术，可以控制激光束将材料逐层“烧结”
而形成实体零件或模具、模型.它可快速制成精密复杂或不规则图案的机械零件.我国已经研制成功
激光迅速自动成型机，标志着我国已经掌握了这项新技术，并迅速进入国产化、商品化阶段.
第六组（阅读）
激光在农业生产上也有广泛应用，用激光照射农作物种子，可诱发遗传变异，缩短种子发芽
时间，育出的秧苗生长比较快，长势好，粗壮且均匀整齐，改善了农作物生长性能，提高产量.把
激光技术引入果树裁培，能改良水果品质，提高水果产量.用激光照射牲畜家禽鱼类，能促进生长
发育等.
激光在临床医学上的应用相当广泛，“激光刀”能有效地局部加热凝固血管，出血少.而且“刀”
不与组织接触，不用消毒，激光刀很锋利，切割软组织和硬组织都一样快捷，还可应用激光对穴
位照射，给穴位输入能量，无痛、灭菌、快速、安全.
第七组（阅读）
激光在信息产业领域有着重要应用.在光纤通信中，激光作为信息高速传输的载体作通信载波.
它还是信息高速处理的载体，光学计算机有着普通计算机无法比拟的优点，这种计算机运算速度
3
高，传输信息量大，激光应用在信息存储领域，使大容量、高密度信息存储成为可能，像课本上
介绍的DVD实际上是一种存储数据的磁性媒体，它可以双层双面使用，运行时间高达484 min，
储存量是VCD的几十倍甚至数十倍，可多达17GB.
第八组（阅读）
目前，激光已成为重要的战略武器，在国防军事领域有着广泛的应用，例如激光测距、激光
雷达、激光制导、激光模拟等技术的应用.激光武器包括激光致盲武器、激光干扰武器、激光防空
武器等，这些武器对现代战争产生了深远影响.激光制导炸弹能快速准确无误地击中目标.
用激光点燃核燃料是目前各国科学家竞相研究的重大课题，预计在2010年左右能够用激光实
现核聚变，能源危机问题有望得到根本解决.
全息照相
用于普通照相的感光胶片只能记录物体上各个点发出光的强度（振幅），而实际上物体不同点
发出的光束不但振幅不同，相位也不同，振幅与相伴的不同反映出物体不同点的明暗与远近。普
通照相由于只记录了光波的振幅，因此不能反映物体不同点的明暗与远近。普通照相由于只记录
了光波的振幅与，因此不能反映物体不同点的远近的差别，而只能反映各个部分的明暗情况，所
以把立体的物体变成了平面的图像。如果能够把物体各点发出的光波的振幅与相伴同时记录下来
（叫做全息记录）并使之再现（叫做全息再现），则当这些光波被人眼接收时，眼中的图像将和直
接观看物体一样是三维的。这种能同时记录振幅与相伴的照相叫做全息照相。
全息照相利用了激光的相干性好、激光的平行度好以及激光的强度大的特点。
全息照相中的像是三维图像，它是同时记录了光的振幅与相伴的照相。
［师］同学们课前做了很多准备，阅读了大量相关资料，一定很有收获.我也给大家收集了部
分与激光相关的录像资料，请大家看一看.
（师生共同观看录像）
三、小结
四、布置作业
练习四、1
五、板书设计
（一）自然光与相干光
自然光 原子发光方向，产生时刻都不确定
频率不一样
不能发生干涉是非相干光
激光 频率一样
能发生干涉
是人工相干光
（二）激光的应用
（三）交流总结（根据学生表述，提炼板书内容）
4
特点
应用（略）