18.5《激光》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。(一)自发辐射(一)自发辐射2E1E发光前h发光后自发辐射、受激吸收和受激辐射自发辐射、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。hEE12hEE12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(二)受激吸收(二)受激吸收2E1E吸收前h吸收后激光原激光原理理(三)受激辐射(三)受激辐射2E1E发光前hh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。12EEh激光原激光原理理特点: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)激光原激光原理理一、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LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation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(一)粒子数的正常分布和反转分布(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↓激光原理激光原理—粒子数正常分布—时,当2112NNEE—粒子数正常分布—时,当2112NNEE2E1E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。—粒子数反转分布—时,...