4.5 激光 课件-2026-2027学年高二上学期物理沪科版选择性必修第一册

激光 1 太阳 萤火虫 蜡烛 弧光灯 这些五颜六色的、天然的、人工的光是怎么产生的呢？ 2 一、光如何产生？ 自发辐射：电子自发的从高能级跃迁到低能级的过程中发出光子的过程。 3 一、光如何产生？ 自发辐射：电子自发的从高能级跃迁到低能级的过程中发出光子的过程。 普通光源：通过自发辐射随机产生光子，光子的频率、偏振方向、传播方向和相位差等性质杂乱无章。 太阳 萤火虫 蜡烛 弧光灯 4 二、什么是激光？ 激光英文名： Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 简称：LASER 翻译：通过受激辐射的光放大 1916年，爱因斯坦提出“受激辐射”理论。 1960年，梅曼发明了世界上第一台激光器。 1961年，中国科技人员研制出了我国第一台红宝石激光器。 1959年，汤斯等人发表实现激光的论文。 5 三、激光产生的原理？ 受激辐射：处于激发态的电子在外来光子的作用下辐射出的频率相同、相位差恒定、偏振方向和传播方向完全一致的光子。 6 三、激光产生的原理？ 受激辐射：处于激发态的电子在外来光子的作用下辐射出的频率相同、相位差恒定、偏振方向和传播方向完全一致的光子。 全反射镜 (100%反射镜) (98%反射) 部分透光反射镜 输出 光学谐振腔 光学谐振腔：使得所有的受激辐射的光子的单色性和方向性进一步提高。 7 三、激光产生的原理？ 普通光源 激光光源 产生的光的频率相同、相位差恒定、偏振方向和传播方向几乎是完全一致的。 产生的光的频率、偏振方向、传播方向和相位差是随机的。 8 四、激光的特性与应用 激光的特性： 相干性好 单色性好 方向性好 亮度高 9 四、激光的特性与应用 1、相干性好 光 屏 双缝 激光器 激光通信 光导纤维 高锟 10 四、激光的特性与应用 1、相干性好 全息技术 全息照片 全息激光防伪 三维全息投影 11 四、激光的特性与应用 1、相干性好 2015年，位于美国的激光干涉引力波天文台（LIGO）首次探测到来自两个黑洞合并的引力波信号。 1916年，爱因斯坦在广义相对论中预言了引力波的存在。 12 四、激光的特性与应用 2、单色性好 氪灯 波长：605.7 nm 波长变化范围：4.710×10-4 nm 氦氖激光器 波长：632.8 nm 波长变化范围2×10-9 nm 13 四、激光的特性与应用 2、单色性好 激光测速 精准定位 高速路上激光测速仪 激光陀螺仪 精密测量 激光测径仪 14 四、激光的特性与应用 3、方向性好 激光光束的方向性 激光的发散角仅为0.001 rad左右。即使照射到380000 km外的月球，光斑直径不足2 km。 激光测距/雷达 激光雷达 15 四、激光的特性与应用 4、亮度高 激光焊接金属 激光切割金属 由于激光的方向性好，能量可以在空间沿发射方向高度集中，亮度比普通光源有极大提高 激光焊接/切割 16 四、激光的特性与应用 4、亮度高 由于激光的方向性好，能量可以在空间沿发射方向高度集中，亮度比普通光源有极大提高 激光焊接/切割 上海超强超短激光实验装置 17 四、激光的特性与应用 生活中激光还有哪些应用呢？ 激光手术 激光导星 激光可控核聚变 激光气体分析仪 18 课堂总结 激光 光的产生 自发辐射 受激辐射 激光的产生 激光的特性与应用 相干性好 单色性好 方向性好 亮度高 19 课后作业 请同学们课后查阅相关的资料去了解一个激光的应用和原理。 20 $