奇异的激光 伶月.ppt

1、,伶月,奇异的激光,激光的作用,激光(laser)是指受激辐射产生的光放大，是一种高质量的光源。 激光的特点： 1.方向性好 2.单色性好 3.能量集中 4.相干性好 什么是激光？ 激光（LASER）是上实际60年代发明的一种光源。LASER是英文的“受激放射光放大”的首字母缩写。激光器有很多种，尺寸大至几个足球场，小至一粒稻谷或盐粒。气体激光器有氦氖激光器和氩激光器；固体激光器有红宝石激光器；半导体激光器有激光二极管，像CD机、DVD机和CD-ROM里的那些。每一种激光器都有自己独特的产生激光的方法。 激光有很多特性：首先，激光是单色的，或者说是单频的。有一些激光器可以同时产生不同频率的激光

2、，但是这些激光是互相隔离的，使用时也是分开的。其次，激光是相干光。相干光的特征是其所有的光波都是同步的，整束光就好像一个“波列”。再次，激光是高度集中的，也就是说它要走很长的一段距离才会出现分散或者收敛的现象。,作用： （l）激光通信 用光传递信息，在今天十分普遍。比如，舰船用灯语通信，交通灯用红、黄、绿三色调度。但是所有这些用普通光传递信息的方式，都只能局限在短距离内。要想把信息通过光直接传递到遥远的地方，就不能用普通光，而只能动用激光。 （2）材料加工 钻孔、切割、焊接以及淬火，是加工金属材料时最常用的操作。自从引进了激光后，在加工的强度、质量以及范围等方面开创了全新的局面。除了金属材料外

3、，激光还能加工许多非金属材料。 （3）激光照相排版 照相排版实际上是引入了光学摄影原理。用活字排版，必须根据书稿，依样画葫芦地检出各种大小、字体不同的铅字和符号进行排版。而照相排版要简便很多，它是通过排字机上的透镜，来改变字样的大小和形状的。至于用透镜为什么就能改变字样的大小和形状，这实际上就等于我们照“哈哈镜”。 （4）激光在医学上的应用 激光应用在医疗器械领域的成果是很多的，它可以扮演钻头、手术刀、焊枪等多种角色。 （5）激光武器 激光导弹在海湾战争中，以美国为首的多国部队向伊拉克境内发动大规模空袭，摧毁伊拉克的许多重要军事目标。最后，这场战争以伊拉克的失败而告终。有人说，海湾战争是一场先

4、进武器的较量，这话确有道理。 此外，激光还可以不断改变方向，对准各个目标，逐一摧毁，而且从经济上来说，制造激光炮要比制造洲际导弹便宜得多。,用光传递信息，在今天十分普遍。比如，舰船用灯语通信，交通灯用红、黄、绿三色调度。但是所有这些用普通光传递信息的方式，都只能局限在短距离内。要想把信息通过光直接传递到遥远的地方，就不能用普通光，而只能动用激光。 那么如何传递激光呢？我们知道，电是可以沿着铜线输送的，但光是不能沿着普通金属线输送的。为此，科学家们研制出来一种能够传输光的细丝，叫作光导纤维，简称光纤。光纤是用特种玻璃材料制成的，直径比人的头发丝还要细，通常为50150 微米，而且非常柔软。 实际

5、上，光纤的内芯是高折射率的透明光学玻璃，而外面的包皮层则是用低折射率的玻璃或塑料制成。这样的结构，一方面能使光沿着内芯折射前进，就像水在自来水管里往前流动，电在导线中往前传输一样，即使千绕百折也没有什么影响。另一方面，低折射率的包皮层又能阻止光外泄，就像水管不会渗水，电线的绝缘层不会导电一样。 光导纤维的出现解决了传递光的途径，但并不是说有了它就可以把任何光都能传送到很远很远的地方去。只有亮度高、颜色纯、方向性好的激光，才是传递信息最理想的光源，它从光纤的一端输入后，几乎没有什么损失又从另一端输出。因此，光通信实质上就是激光通信，它具有容量大、质量高、材料来源广、保密性强、经久耐用等优点，被科

6、学家们誉为通信领域的一场革命，是技术革命中最辉煌的成果之一。 战术激光武器 战术激光武器是利用激光作为能量，像常规武器那样直接杀伤敌方人员、击毁坦克、飞机等，打击距离一般可达20公里。这种武器的主要代表有激光枪和激光炮，它们能够发出很强的激光束来打击敌人。目前，国外已有一种红宝石袖珍式激光枪，外形和大小与美国的派克钢笔相当。但它能在距人几米之外烧毁衣服、烧穿皮肉，且无声响，在不知不觉中致人死命。,关于光的产生，目前认为是由原子中，电子在不同层间跃迁时，以光子（或光波）的形式释放多余能量，从而产生光辐射。 简单的说，原子中的电子在核外一定距离的稳定的层上运动，具有一定的能量；当它接收到外部能量，即被激发时，电子可以“跃升”到更高能量、但不稳定的层上运动。由于它总要回到稳定层上，在它回到原来的稳定层时，多余的能量可以以辐射光的形式释放，由于层之间的能量差是一定的，如果被激发跃升与回复的电子都是在某两层间往返进行，这过程中就将产生一样的光子，或是说将产生一样波长的光波，这是激光发生的原理(大约因为是一个受激发光的过程，所以在国内正式称之为“激光”，港澳台音译为“镭射”）。 早期的“气体激光发生器”，激光管内受激的氦氖气体产生的红光在两平行镜中反复传递并引发一个雪崩式的过程，并从其中一面的半反光镜中向外辐射，另外所谓红宝石激光发生器也是通过激发两面镀膜反光的