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高中物理人教版选修3-4 13.8 激光导学案含答案

日期:2026-02-12 科目:物理 类型:高中学案 查看:77次 大小:600671B 来源:二一课件通
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激光 基础知识 基本技能 1.激光及其特点 (1)激光:激光是原子受激辐射产生的光。发光的频率、偏振方向均相同,两列相同的激光相遇可以发生干涉,激光是相干光,是人工产生的光。 (2)激光的特点 ①激光是人工产生的相干光。 是频率相同,相位差恒定,偏振方向一致的光。 ②激光的平行度好。即激光的光束高度平行,这样激光的能量就不容易发散,激光在传播很远距离后仍能保持一定的强度。 ③激光的亮度高。通过人工调制的激光可在瞬间集中能量发射在很小的区域内,可以有很大的能量和摧毁力。 正因为如此,不可用激光照射人的眼睛,否则有可能造成视网膜脱落或脱离。 析规律:自然光 一般光源发光时,各个原子发出的光子是向四面八方辐射的,它们的频率和振动方向互不相同,而且每个原子每次发光持续的时间很短,下一次发光又会发出频率和振动方向与前一次不同的光子,这样的光子是非相干光,叠加时不会产生稳定的干涉,显示出各个方向的光波强度相同,这种光就是自然光。 【例1】 关于激光,下列说法正确的是(  ) A.激光是用人工方法激发出的一种特殊的光 B.自然界中某些天然物体也可以发出激光 C.激光可以像刀子一样切除肿瘤 D.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象 解析: A √ 激光是用人工方法激发的一种特殊的光,它是可见光 B × C √ 激光具有方向性好、亮度高、能量强等特点,可以像刀子一样切除肿瘤 D × 激光也是一种光波,只要是波就能发生衍射现象 答案:AC 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:全息照相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。 谈重点:全息照相的原理 用一束激光照射一个微小颗粒,从小颗粒上反射出来的光波基本上是不断向外扩大的球面波,我们向小颗粒看去,是明亮的一点,用照相机给这个小颗粒照相时,光波通过镜头在底片上形成一个亮点,这一点的亮度与小颗粒反射出来的光强有关。照相底片可以记录下这一点的亮点,但记不下小颗粒在三维空间的位置,故印出来的照片上也只有一个亮点,看起来没有一点立体感觉。拍摄全息照片时,不用照相镜头,而是把一束发出平面波的激光和小颗粒反射出的球面波一起照到照相底片上,整个底片都受到光照,它记录下的不是个亮点,而是一组同心圆,当同心圆间隔很小时,看起来就像是用刀把一个圆萝卜切成一片片薄片,叠在一起,成为一组同心环那样,底片经冲洗后,放到原来的位置,再用拍摄时那束发出平面波的激光,以拍摄时的角度照到底片上,我们可以看到原来放置微小颗粒的位置上有一个亮点。所以,全息照片记录下来的不仅是一个亮点,还包含亮点的空间位置,或者说记下从亮点发出的整个光波,因此,任何物体实际上都可以看成是无数个明暗不同的亮点组成的立体图像。 【例2】 全息摄影是指一种记录被摄物体反射波的振幅和相位等全部信息的新型摄影技术,它记录的信息具有很强的立体感,而普通摄影只记录物体面上的光强分布,它不能记录物体反射光的相位信息,因而失去了立体感。全息技术通常利用激光作为光源,这是利用了下列激光的哪种特征(  ) A.高度的平行性 B.高度的相干性 C.高亮度性 D.以上都不是 解析:同一束激光被分成两部分,一部分直接照到底片上称为参考光,另一部分通过被拍摄物反射后照到底片上称为物光,两者在底片上相遇形成干涉条纹,这样便拍出全息照片。因此,全息技术是利用了激光的相干性。故答案为B。 答案:B 基本方法 基本能力 3.理解激光的特点 特点 作用 ... ...

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