物理人教版選修3-4第十三章激光導學案.doc

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1、§8．激光撰稿人：周光輝【學習目標】1．了解激光的特點及其應用，知道激光和自然光的區(qū)別。2．知道全息照相的原理，知道相位差是形成立體圖像的根本原因。3．體驗現(xiàn)代科技的神奇，培養(yǎng)對科學的興趣?！竞献魈骄俊浚甲灾鲗W習〗帶著以下五個問題仔細研讀教材P71-73內容：1、普通光源發(fā)出的光有什么特點，為什么不能成為相干光？2、激光是如何產生的？激光有那些特性？3、激光的各種特性分別可以應用在哪些方面？4、究竟什么是激光呢？激光與自然光有什么樣的區(qū)別？5、什么是全息照相？利用了什么原理？全息照相與平時我們說的照相有什么

2、不同？＊〖師生共振，整理要點〗1、自然光和激光自然光（例如白熾燈）激光原子發(fā)光，不確定，不一定相同不能發(fā)生干涉非相干光具有高度的相干性能發(fā)生干涉人工產生的相干光都是原子受激發(fā)處于不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)射出來的2、激光的特點與應用：特點作用和用途應用實例1、2、3、3、全息照相原理：將一束激光分成兩束，一部分直接照射到底片上，這部分光叫，另一部分通過被拍攝物反射再到達底片，這部分光叫，兩部分光在底片上相遇時發(fā)生，形成復雜的干涉條紋，底片上某點的明暗程度反映了兩束光到達這點時光波的。觀察全息照片要用______照射照片，從

3、另一側觀察。優(yōu)點：普通照相技術只記錄光波的信息，而全息照相技術還記錄了光波的信息，相位差是形成立體圖像的根本原因。＊〖典型例題〗例1、關于激光，下列說法正確的是（）A、激光是用人工方法激發(fā)出的一種特殊的光B、自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光C、激光可以像刀子一樣切除腫瘤D、由于激光的方向性好，所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象例2、在演示雙縫干涉的實驗時，常用激光做光源，這主要是應用激光的什么特性？（）A、亮度高B、平行性好C、單色性好D、波動性好例3、如圖所示，激光液面控制儀的原理是：固定一束激光AO以入射角i照射

4、液面，反射光OB射到水平光屏上，屏上用光電管將光訊號變成電訊號，電訊號輸入控制系統(tǒng)用以控制液面高度.如果發(fā)現(xiàn)光點在屏上向右移動了s的距離射到B′點，由此可知液面降低了多少？【基礎演練】1、關于激光所具有的特點，下列說法中正確的是（)A、激光相干性好B、激光平行度好C、激光亮度高D、激光易色散2、以下說法正確的是（)A、光纖通信利用了激光相干性好的特點B、激光武器利用了激光亮度高的特點C、激光寫、讀利用了激光亮度高的特點D、激光加工、激光手術和激光武器都利用了激光亮度高的特點3、2001年國家最高科學技術獎授予

5、中科院院士王選，表彰他在激光排版上的重大科技貢獻，激光是一種電磁波，某種排版系統(tǒng)中激光頻率為4×1014Hz，則該激光的波長為（)A、0.25μmB、0.50μmC、0.75μmD、1.33×106m【鞏固提升】4、以下說法正確的是（）A、光的偏振現(xiàn)象說明光是電磁波B、紫外線是激光中的一種C、泊松亮斑是一種光的衍射現(xiàn)象D、原子自發(fā)輻射的光是激光5．激光器發(fā)光功率為P，發(fā)出的激光在折射率為n的介質中波長為λ，c表示光在真空中的速度，下列說法中正確的是(　　)A、該光在真空中的波長為nλB．該光在真空中的波長為C

6、．該光的頻率為D、該光的頻率為6．一臺激光器，它的功率為P，如果它發(fā)射出的單色光在空氣中的波長為λ.。則：(1)這束單色光的頻率是多少？(2)它在時間t內輻射的光能為多少？(3)如果已知這束單色光在某介質中的傳播速度為v，那么這束單色光從該介質射向真空發(fā)生全反射的臨界角的正弦值為多少？(用C表示真空中光速)7．一般認為激光器發(fā)出的是頻率為ν的單色光，實際上它的頻率并不是真正單一的，激光頻率ν是它的中心頻率，它所包含的頻率范圍為Δν（頻寬）。讓單色光照射到一薄膜表面，一部分從前表面反射回來（稱為甲光），其余部分

7、進入薄膜內部，其中的一小部分從薄膜后表面反射回來，并從前表面射出（稱為乙光），甲、乙這兩部分光疊加而發(fā)生干涉，稱為薄膜干涉。乙光與甲光相比，要多在薄膜中傳播一小段時間Δt。理論和實踐都證明：能觀察到明顯的干涉現(xiàn)象的條件是：Δt的最大值Δtm與Δν的乘積近似等于1，即只有滿足Δtm·Δν≈1才會觀察到明顯、穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象。已知某紅寶石激光器發(fā)出的激光頻率ν＝4.32×1014Hz，它的頻寬Δν＝8×109Hz，讓這速單色光由空氣斜射到折射率n＝的薄膜表面，射入時與薄膜表面成θ＝45o角，求：（1）從O點射入薄膜

8、中的光線的傳播方向和速度；（2）估算在圖示情況下，能觀察到明顯干涉現(xiàn)象的薄膜的最大厚度。*8、由于激光有很多優(yōu)點，所以在光導纖維中用激光作為高速傳輸信息的載體。要使射到粗細均勻的圓形光導纖維的一個端面上的激光束都能從另一端面射出，而不從側壁“泄漏”，求光導纖維所用材料的折射率至少為多少?自然光（例如白熾燈）激光原子發(fā)光方向，時刻不確定頻率不一樣不能發(fā)生干涉非相干光頻率一樣能發(fā)生干涉（雙縫干涉實驗）人