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课件网) 第四章 光 4.5 激光 了解激光的特点和应用. 【学习目标】 导入新课 在观看立体电影时,观众要戴上特制的眼镜,如果不戴这副眼镜,银幕上的图像就模糊不清了。这是为什么? 1960年,美国物理学家梅曼率先在实验室中制造出了频率相同、相位差恒定、振动方向一致的光波,这就是激光。 1.激光的产生 激光是原子受激辐射产生的光,发光的方向、频率、偏振方向均相同,两列相同激光相遇可以发生干涉.激光是人工产生的相干光. 2.激光的特点 (1)激光是人工产生的相干光,其单色性好、相干性好.用激光做衍射、干涉实验,效果很好. (2)激光的平行度好,从激光器发出的激光具有极好的平行性,几乎是一束方向不变、发散角很小的平行光.传播几千米后,激光斑扩展范围不过几厘米,而探照灯的光束能扩展到几十米范围. (3)亮度高.激光可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量. 归纳总结 特点 应用 相干性强:激光具有频率 、相位差恒定、振动方向一致的特点,是人工产生的相干光,具有高度的相干性 光纤通信 平行度好:激光的 非常好,传播很远的距离后仍能保持一定的强度 激光测距,为枪械、火炮、导弹等武器提供目标指引 亮度高:它可以在很小的 和很短的 内集中很大的_____ 用激光束切割、焊接,医学上可以用激光做“光刀”以及激发核聚变等 相同 平行度 空间 时间 能量 3.激光在科学研究上的应用 (1)以激光为光源,科学家们可以深入研究原子、分子和固体材料的光谱,从而了解这些物质的结构。 (2)利用激光,可以研究分子的运动和化学反应的过程。 (3)利用激光制作的高精度光钟,可以实现对频率和时间的超高精度测量,这是人类能完成的最准确的测量之一。 例1 关于激光的应用,下列说法正确的是 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 C.医学中用激光做“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 √ 解析 由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用了激光的相干性,A错误; 计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行度好,B错误; 医疗中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特点,C正确; 激光测距利用的是激光的平行度好的特点,D错误. 返回 例2 (多选)关于应用激光的事例中,下列说法正确的是( ) A. 激光平行度好可以用于测距 B. 激光能量十分集中,为治疗近视眼而研制的“激光刀”就利用了这个特点,优点是有效地减少了细菌的感染 C. 激光的亮度高,可以用于城市广场照明 D. 激光的相干性好,可用于双缝干涉实验 解析 激光平行度好,即使传播了很远的距离之后,它仍保持一定的强度,此特点可用于激光测距,A正确;激光的亮度高,能量十分集中,可应用于金属的加工、激光医疗、激光美容、激光武器等,B正确;激光具有很好的相干性,可应用于双缝干涉实验、全息照相等,D正确;一般照明的灯光是辐射状的,而激光凝聚程度高,亮度高,容易烧坏物体,因此不能用于广场照明,所以C错误。 激光相关问题解题关键 (1)熟记激光的主要特点及应用。 (2)激光作为一种光,具有光的一切性质,能发生衍射、干涉、反射、折射等,遵从反射定律、折射定律等。 例3 科学家利用激光干涉方法探测到由于引力波引起的干涉条纹的变化,这是引力波存在的直接证据。关于激光,下列说法中正确的是( ) A. 激光是自然界中某种物质直接发光产生的,不是偏振光 B. 激光相干性好,任何两束激光都能发生干涉 C. 用激光照射不透明挡板上的小圆孔时,光 ... ...