物理人教版选修3-4第十三章激光导学案

1、8激 光撰稿人：周光辉【学习目标】1 了解激光的特点及其应用，知道激光和自然光的区别。2 知道全息照相的原理，知道相位差是形成立体图像的根本原因。3 体验现代科技的神奇，培养对科学的兴趣。【合作探究】自主学习带着以下五个问题仔细研读教材P71-73内容： 1、普通光源发出的光有什么特点，为什么不能成为相干光？2、激光是如何产生的？激光有那些特性？3、激光的各种特性分别可以应用在哪些方面？4、究竟什么是激光呢？激光与自然光有什么样的区别？5、什么是全息照相？利用了什么原理？全息照相与平时我们说的照相有什么不同？师生共振，整理要点1、自然光和激光自然光（例如白炽灯）激光原子发光 ， 不确定， 不一

2、定相同不能发生干涉非相干光 具有高度的相干性能发生干涉人工产生的相干光都是原子受激发处于不稳定状态发射出来的 2、激光的特点与应用：特点作用和用途应用实例1、2、3、 3、全息照相 原理：将一束激光分成两束，一部分直接照射到底片上，这部分光叫 ，另一部分通过被拍摄物反射再到达底片，这部分光叫 ，两部分光在底片上相遇时发生 ，形成复杂的干涉条纹，底片上某点的明暗程度反映了两束光到达这点时光波的 。观察全息照片要用_照射照片，从另一侧观察。优点：普通照相技术只记录光波的 信息，而全息照相技术还记录了光波的 信息，相位差是形成立体图像的根本原因。典型例题例1、关于激光，下列说法正确的是（ ）A、激光

3、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例2、在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的什么特性？（ ）A、亮度高 B、平行性好 C、单色性好 D、波动性好例3、如图所示，激光液面控制仪的原理是：固定一束激光AO以入射角i照射液面，反射光OB射到水平光屏上，屏上用光电管将光讯号变成电讯号，电讯号输入控制系统用以控制液面高度.如果发现光点在屏上向右移动了s的距离射到B点，由此可知液面降低了多少？【基础演练】1、关于激光所具有的特点，下列说法中正确的是（ )A、激光相干性好

4、 B、激光平行度好 C、激光亮度高 D、激光易色散2、以下说法正确的是（ )A、光纤通信利用了激光相干性好的特点 B、激光武器利用了激光亮度高的特点C、激光写、读利用了激光亮度高的特点D、激光加工、激光手术和激光武器都利用了激光亮度高的特点3、2001年国家最高科学技术奖授予中科院院士王选，表彰他在激光排版上的重大科技贡献，激光是一种电磁波，某种排版系统中激光频率为41014 Hz，则该激光的波长为（ )A、0.25 m B、0.50 mC、0.75 m D、1.33106 m【巩固提升】4、以下说法正确的是（ ）A、光的偏振现象说明光是电磁波 B、紫外线是激光中的一种 C、泊松亮斑是一种光的

5、衍射现象 D、原子自发辐射的光是激光 5激光器发光功率为P，发出的激光在折射率为n的介质中波长为，c表示光在真空中的速度，下列说法中正确的是( )A、该光在真空中的波长为n B该光在真空中的波长为C该光的频率为 D、该光的频率为6一台激光器，它的功率为P，如果它发射出的单色光在空气中的波长为. 。则：(1)这束单色光的频率是多少？(2)它在时间t内辐射的光能为多少？(3)如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角的正弦值为多少？(用C表示真空中光速) 7一般认为激光器发出的是频率为的单色光，实际上它的频率并不是真正单一的，激光频率是它的中心频率

6、，它所包含的频率范围为（频宽）。让单色光照射到一薄膜表面，一部分从前表面反射回来（称为甲光），其余部分进入薄膜内部，其中的一小部分从薄膜后表面反射回来，并从前表面射出（称为乙光），甲、乙这两部分光叠加而发生干涉，称为薄膜干涉。乙光与甲光相比，要多在薄膜中传播一小段时间t。理论和实践都证明：能观察到明显的干涉现象的条件是：t的最大值tm与的乘积近似等于1，即只有满足tm1才会观察到明显、稳定的干涉现象。已知某红宝石激光器发出的激光频率4.321014Hz，它的频宽8109Hz，让这速单色光由空气斜射到折射率n的薄膜表面，射入时与薄膜表面成45角，求：（1）从O点射入薄膜中的光线的传播方向和速度；

7、（2）估算在图示情况下，能观察到明显干涉现象的薄膜的最大厚度。*8、由于激光有很多优点，所以在光导纤维中用激光作为高速传输信息的载体。要使射到粗细均匀的圆形光导纤维的一个端面上的激光束都能从另一端面射出，而不从侧壁“泄漏”，求光导纤维所用材料的折射率至少为多少?自然光（例如白炽灯）激光原子发光方向，时刻不确定频率不一样不能发生干涉非相干光频率一样能发生干涉（双缝干涉实验）人工产生的相干光都是原子受激发处于不稳定状态发射出来的AC，C，(scoti)/2ABC，ABD，C，C，AD6、 Pt、 7、（1）折射角为300，2.1108m/s （2）11.5mm8、解析：设激光束在光导纤维前端的入射角为1，折射角为2