了解激光的特點和應用.
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？
1960年，美國物理學家梅曼率先在實驗室中制造出了頻率相同、相位差恒定、振動方向一致的光波，這就是激光。
1.激光的產生激光是原子受激輻射產生的光，發(fā)光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發(fā)生干涉.激光是人工產生的相干光.2.激光的特點(1)激光是人工產生的相干光，其單色性好、相干性好.用激光做衍射、干涉實驗，效果很好.(2)激光的平行度好，從激光器發(fā)出的激光具有極好的平行性，幾乎是一束方向不變、發(fā)散角很小的平行光.傳播幾千米后，激光斑擴展范圍不過幾厘米，而探照燈的光束能擴展到幾十米范圍.(3)亮度高.激光可以在很小的空間和很短的時間內集中很大的能量.
3.激光在科學研究上的應用（1）以激光為光源，科學家們可以深入研究原子、分子和固體材料的光譜，從而了解這些物質的結構。（2）利用激光，可以研究分子的運動和化學反應的過程。（3）利用激光制作的高精度光鐘，可以實現對頻率和時間的超高精度測量，這是人類能完成的最準確的測量之一。
例1　關于激光的應用，下列說法正確的是A.光纖通信是應用激光平行度非常好的特點對信號進行調制，使其在光　導纖維中傳遞信息的B.計算機內的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用激光有相干性的特點C.醫(yī)學中用激光做“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點D.“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應用了激光亮度高　的特點
解析　由激光的特點及應用可知光纖通信主要利用了激光的相干性，A錯誤；計算機內的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應用了激光的平行度好，B錯誤；醫(yī)療中用激光做“光刀”利用了激光的亮度高的特點，C正確；激光測距利用的是激光的平行度好的特點，D錯誤.
例2 （多選）關于應用激光的事例中，下列說法正確的是( )A. 激光平行度好可以用于測距B. 激光能量十分集中，為治療近視眼而研制的“激光刀”就利用了這個特點，優(yōu)點是有效地減少了細菌的感染C. 激光的亮度高，可以用于城市廣場照明D. 激光的相干性好，可用于雙縫干涉實驗
解析 激光平行度好，即使傳播了很遠的距離之后，它仍保持一定的強度，此特點可用于激光測距，A正確；激光的亮度高，能量十分集中，可應用于金屬的加工、激光醫(yī)療、激光美容、激光武器等，B正確；激光具有很好的相干性，可應用于雙縫干涉實驗、全息照相等，D正確；一般照明的燈光是輻射狀的，而激光凝聚程度高，亮度高，容易燒壞物體，因此不能用于廣場照明，所以C錯誤。
激光相關問題解題關鍵（1）熟記激光的主要特點及應用。（2）激光作為一種光，具有光的一切性質，能發(fā)生衍射、干涉、反射、折射等，遵從反射定律、折射定律等。
例3 科學家利用激光干涉方法探測到由于引力波引起的干涉條紋的變化，這是引力波存在的直接證據。關于激光，下列說法中正確的是( )A. 激光是自然界中某種物質直接發(fā)光產生的，不是偏振光B. 激光相干性好，任何兩束激光都能發(fā)生干涉C. 用激光照射不透明擋板上的小圓孔時，光屏上能觀測到等間距的光環(huán)D. 激光全息照片是利用光的干涉記錄物體三維圖像的信息
解析 激光是人造光，也是偏振光，A錯誤；激光相干性好，只有頻率相同、相位相同、偏振方向相同的兩束激光才會發(fā)生干涉，B錯誤；用激光照射不透明擋板上的小圓孔時，光屏上能觀測到衍射條紋，間距不等，C錯誤；激光全息照片是利用光的干涉記錄物體三維圖像的信息，D正確。
例4 關于激光的應用問題，下列說法中正確的是( )A. 光纖通信是應用激光平行度非常好的特點對信號進行調制，使其在光導纖維中傳遞信息的B. 計算機內的“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應用激光有相干性的特點C. 醫(yī)學中用激光作“光刀”來切除腫瘤是應用了激光亮度高的特點D. “激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應用了激光亮度高的特點
解析 由激光的特點及應用可知光纖通信主要利用了激光的相干性，A錯誤；計算機內的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應用了激光的平行度好，B錯誤；醫(yī)療中的激光“光刀”利用了激光的亮度高的特點，C正確；激光測距利用的是激光平行度好的特點，D錯誤。
4. （多選）以下說法中正確的是( )A. 激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性B. 由于激光的方向性好，所以激光不能產生衍射現象C. 光纖通信是激光和光導纖維相結合的產物D. 科學家可以利用激光研究化學反應的過程
[解析] 激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性，故A正確；激光相干性好，可以發(fā)生干涉、衍射現象，故B錯誤；光纖通信是激光和光導纖維相結合的產物，故C正確；科學家可以利用激光研究化學反應的過程，故D正確。
1.(激光的應用)激光火箭的體積小，卻可以裝載更大、更重的衛(wèi)星或飛船，激光由地面激光站或空間激光動力衛(wèi)星提供，通過一套裝置，像手電筒一樣，讓激光束射入火箭發(fā)動機的燃燒室，使推進劑受熱而急劇膨脹，于是形成一股高溫高壓的燃氣流，以極高的速度噴出，產生巨大的推力，把衛(wèi)星或飛船送入太空.激光火箭利用了激光的①單色性好 ②平行度好③高能量 ④相干性好A.①② B.②③ C.①③ D.②④
解析　由于激光站與火箭相距較遠，為了減少能量損失，必須要求激光具有很好的平行度，同時利用激光的高能量特點，故選B.
2. 下列說法正確的是( )A. 激光是自然光被放大而產生的B. 激光是原子受激輻射而得到的加強光C. 激光的能量一定大于其他光的能量D. 激光的傳播速度比普通光的大
3. （多選）以下說法中正確的是( )A. 激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性B. 由于激光的方向性好，所以激光不能產生衍射現象C. 光纖通信是激光和光導纖維相結合的產物D. 科學家可以利用激光研究化學反應的過程
解析 激光是一種人工產生的相干光，具有高度的相干性，故A正確；激光相干性好，可以發(fā)生干涉、衍射現象，故B錯誤；光纖通信是激光和光導纖維相結合的產物，故C正確；科學家可以利用激光研究化學反應的過程，故D正確。

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第五節(jié) 激光

版本： 滬科技版（2020）

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