18.5《激光》 MYKONGLONG
18.5《激光》
教学目标 知识与技能 1)了解激浙产生的机理 光的构成和常见激 通过读,收集整理相 2、过程与方法 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)通过型激找的特点及应用的学习,培养应用物理 知 解快决实际向题的 3、情感、态度与价值观 使学 生感受到科学知识的无究力 理通过对禁里笑的孟成使 教学准点:激光产生的机课 教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。 ·教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备。 MYKONGLONG
教学目标 • 1、知识与技能 • （1）了解激光产生的机理；（2）通过阅读，收集整理相 关资料，认识激光器的构成和常见激光器。 • 2、过程与方法 • （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。 • 3、情感、态度与价值观：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：激光产生的机理。 • 教学难点：激光产生的机理。 • 教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。 • 教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备
1916年爱因斯坦在玻尔能及理论基础上提出辐 射的量子理论,是产生激光的基本原理。 自发辐射、受激吸收和受激辐射 (一)自发辐射 -- Er 发光前 发光后 MYKONGLONG
（一）自发辐射 E2 E1 发光前 h 发光后 自发辐射、受激吸收和受激辐射 1916年爱因斯坦在玻尔能及理论基础上提出辐 射的量子理论，是产生激光的基本原理
光子的频率为 E2,-E1 h 普通光源(白炽灯、日光灯、高压 水银灯)的发光过程为自发辐射。各原 子自发辐射发出的光彼此独立,频率、 振动方向、相位不一定相同——为非相 干光。 MYKONGLONG
h E2 − E1 = 普通光源（白炽灯、日光灯、高压 水银灯）的发光过程为自发辐射。各原 子自发辐射发出的光彼此独立，频率、 振动方向、相位不一定相同——为非相 干光。 光子的频率为
光(二)受激级收 原 理E2 Mhv 吸收前 吸收后 MYKONGLONG
（二）受激吸收 E2 E1 吸收前 h 吸收后 激 光 原 理
激(三)受激辐射 光原理 Mhv Mhv Mhv Er 发光前 发光后 当外来光子的频率满足hv=E2-E1 时,使原子中处于高能级的电子在外来光子 的激发下向低能级跃迁而发光 MYKONGLONG
（三）受激辐射 E2 E1 发光前 h h 发光后 h 当外来光子的频率满足 时，使原子中处于高能级的电子在外来光子 的激发下向低能级跃迁而发光。 h = E2 − E1 激 光 原 理
特点:受激辐射产生的光子与外来 光光子具有相同的特征:它们的频率、相 原位、振动方向均相同 理 光放大 相干光 (激光) MYKONGLONG
特点： 受激辐射产生的光子与外来 光子具有相同的特征：它们的频率、相 位、振动方向均相同。 光放大 相干光 （激光） 激 光 原 理
激光 1、概念: 激光准确内涵是“辐射的受激发射的光放 大、” 英文全称为 Light Amplification by stimulated Emission of radiation 缩写为 Laser,中文也常音译为“镭射” 2、产生机理: 激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射后 发生跃迁的特性。 MYKONGLONG
一、激光 1、概念： 激光准确内涵是“辐射的受激发射的光放 大、” 。 英文全称为 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation 缩写为Laser，中文也常音译为“镭射” 。 2、产生机理： 激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射后 发生跃迁的特性
特点作用 应用实例 相干光可进行调制、传递信息纤通信 传播很远距离能保持一定激光雷达 平行度强度,可精确测距测速 非常好可会聚于很小的一点,记DVD、CD、VCD机, 录信息密度高 计算机光驱 可在很小空间短时间内集激光切割、焊接 亮度高中很大能量 打孔医疗手术 产生高压引起核聚变 人工控制聚变反 应 MYKONGLONG
特点 作用 应用实例 相干光 可进行调制、传递信息 光纤通信 平行度 非常好 传播很远距离能保持一定 强度，可精确测距测速 激光雷达 可会聚于很小的一点，记 录信息密度高 DVD、CD、VCD机， 计算机光驱 亮度高 可在很小空间短时间内集 中很大能量 激光切割、焊接、 打孔医疗手术 产生高压引起核聚变 人工控制聚变反 应
激(一)粒子数的正常分布和反转分布 光原理 受激辐射:光子数个 受激吸收:光子数 当E2>E时,N>N2一—粒子数正常分布 E 粒子数正常分布:受激吸收占优势,发 生其他两种过程的几率很小。 MYKONGLONG
（一）粒子数的正常分布和反转分布 受激辐射：光子数↑ 受激吸收：光子数↓ 激 光 原 理 当E2 E1 时，N1 N2 ——粒子数正常分布 E2 粒子数正常分布： E1 受激吸收占优势，发 生其他两种过程的几率很小