微观世界及其探索2009讲解.ppt

揭开研究微观世界序幕的三大发现 放射性活度（radioactivity） 1、定义 1954年美国物理学家汤斯研制成功波长为1.25厘米的氨分子振荡器——受激辐射微波放大器Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation 1958年 肖洛和汤斯发表了《红外线和光的微波激射》 1960年 梅曼制成了世界上第一台激光器 我国于1961年研制出第一台激光器 六 激光器的种类 精度高：激光切割切口一般在0.10～0.20mm且表面粗糙度一般控制在Ra：12.5以上；热影响区、热应力及热变形均小。 速度快：用1200WCO2激光切割2mm厚的低碳钢板切割速度可达5m/min～6m/min，切割5mm厚的有机玻璃速度可达12m/min。 效率高：无机械冲裁时的冲击力，不存在刀具、模具的磨损现象，无需机械冲裁下料时的塔边，工件紧密排列，可节省20%～30%的材料，切割一次成型，无需后续加工。 柔性好：无需刀具和模具，结合计算机控制技术，可切割任意形状、尺寸的板材，尤其适合多品种、小批量、形状复杂零件的切割；非常适合新产品的开发，缩短研发周期，一旦产品图纸形成后，马上可以进行激光加工，你可以在最短的时间内得到新产品的实物。 范围广：激光可以对高密度板、中密度板、胶合板、有机玻璃板、钢板、不锈钢、铝合金板、硬质合金等进行加工；特别适合大件产品的加工，大件产品的模具制造费用很高，激光加工不需任何模具制造，而且激光加工完全避免材料冲剪时形成的塌边，可以大幅度地降低企业的生产成本提高产品的档次。 5 激光表面热处理 当激光能量密度在103～105w/cm2左右时，对工件表面进行扫描，在极短的时间内加热到相变温度（由扫描速度决定时间长短），工件表层由于热量迅速向内传导快速冷却，实现了工件表层材料的相变硬化（激光淬火）。 激光表面热处理的优点 与其它表面热处理比较 （1）激光热处理工艺简单，生产率高，工艺过程易实现自动化； （2）一般无须冷却介质，对环境无污染，耗能少； （3）对工件表面加热快，冷却快，硬度比常温淬火高约15%～20%，工件变形小，适合精密局部表面硬化及内孔或形状复杂零件表面的局部硬化处理。 10 激光通信 激光通信是把光作为传递信息的载体，通过把信息（音频信号）调制到光波上，经介质（大气、光缆等）的传输，将信息传至对方，再经接收终端解调，还原成声音而实现通信的。 光纤通信 光纤通信是以光导纤维为传输介质的激光通信。主要用于远距离的战略、战术通信系统，中短距离的局部通信系统，以及在飞机、舰艇、雷达、导弹、卫星等军事装备和军事设施内部的信息传递和通信联络等。 2 激光雷达 利用激光束有哪些信誉好的足球投注网站、跟踪和测量活动目标的装置叫激光雷达。 激光雷达的工作原理和微波雷达相似，都是利用电磁波照射目标并接收回波的方法，发现、识别和指示目标的，只是工作波段不同。 3 激光制导 应用激光作为跟踪目标和传输信息的手段，将导 弹、炮弹、航空炸弹等导向目标的技术。激光制导具有命中精度高、抗电磁干扰能力强等优点，因而得到广泛应用，是精确制导武器的一种重要制导方式。 5 激光武器以及其优点 （1）低能激光武器 低能武器主要指激光干扰与致盲武器，它是重要的光电对抗装备，主要用于干扰和致盲敌方的光电传感器和敌方官兵的眼睛。 高能激光武器 高能激光武器也称死光武器，它是借助于激光束的热能直接摧毁目标，可用于打击导弹、卫星、坦克、飞机等。 五 激光特点： 1 方向性好 一束激光射到~38万km的月球上，光斑的直径只有~2km 手电筒的光射到~m处，扩展成很大的光斑。 普通光源向四面八方发射能量，其能量分布在全空间4?立体角内。而激光则是沿一条直线传播，能量集中在其传播方向上。 利用激光准直仪可使长为2.5km的隧道掘进偏差不超过16nm. 若将激光束射向几千米以外，光束直径仅扩展为几个厘米，而普通探照灯光束直径则已经扩展为几十米。激光的单向性是由受激辐射原理和谐振腔的方向选择作用所决定的。激光这种良好的单向性可用于定位、测距、导航等。 2 单色性好 单色性最好的氪灯Kr86 Δ?=4.7×10-3 nm 从普通光源（如钠灯、汞灯、氪灯等）得到的单色光的谱线宽度约为10-2纳米，单色性最好的氪灯（86Kr）的谱线宽度为4.7×10-3纳米。而氦氖激光器发射的632.8纳米激光的谱线宽度只有10-9纳米。 单色性比普通光高 倍. 若从多模激光束中提取单模激光，再采取稳频技术措施，还可以进