高中课件 激光与全息照相.ppt

第4节激光与全息照相激光的产生1、光的产生：原子获得能量后处于不稳定状态，会以光子的形式向外发射能量，这个能量就是光。2、自发发射：一般光源自发地发出光，所发出的光频率不一、相差不稳定、方向不同。这种是自然光，即普通光。3、受激发射：原子受到外来光子的激发，会发射出与这个外来光子“四同”（同频率、同相差、同偏振、同传播方向）的光，这种就是激光。一、激光及其特征方向性好，发散角小亮度高单色性好相干性好发散角小：激光器发射的激光，是朝着一个方向射出的，光束的发散角极小，大约为0.001rad，接近平行。1962年，人类第一次用激光照射月球，地球距离月球的距离大约为38万公里，但激光在月球表面的光斑不到两公里。应用：激光测距特征1：发散角小应用：激光测距由于激光的发射能力强和能量的高度集中，所以亮度很高，它比普通光源高亿万倍，比太阳表面的亮度高几百亿倍。亮度是衡量一个光源质量的重要指标，若将中等强度的激光束经过会聚，可在焦点出产生几千到几万度的高温。激光能量在时间和空间上高度集中，能在极小区域产生几百万度的高温。激光核聚变、激光加工、激光武器等就利用了高亮度特点特征2：亮度高应用：激光核聚变应用：激光武器应用：激光加工光的颜色由光的不同波长决定，不同的颜色，是不同波长的光作用于人的视觉的不同而反映出来。激光的波长基本一致，谱线宽度很窄，颜色很纯，单色性很好。由于这个特性，激光传递信息的容量大，可以实现光通信。还可以作为计量工作的标准光源。特征3：单色性好应用：光纤通信激光具有很好的相干性普通光源的相干长度约为1毫米至几十厘米，激光可达几十公里。全息照相、全息存储等就利用了相干性好的特点。特征4：相干性好应用：全息影像二、激光的应用应用：激光打印机它是将激光扫描技术和电子照相技术相结合的打印输出设备。其基本工作原理是由计算机传来的二进制数据信息，通过视频控制器转换成视频信号，再由视频接口/控制系统把视频信号转换为激光驱动信号，然后由激光扫描系统产生载有字符信息的激光束，最后由电子照相系统使激光束成像并转印到纸上。较其他打印设备，激光打印机有打印速度快、成像质量高等优点早在1962年，一台红宝石激光器将病人脱落的视网膜与眼球重新连接，使他恢复了视力。激光还可以用来矫正视力，目前最先进的是全飞秒激光手术，全飞秒激光在角膜内部精确汇聚、爆破，实现对角膜的精细雕琢。应用：激光医疗激光去痣和激光美白：红宝石激光器波长为694.3nm的可见红光，这种波长的激光最不易被氧合血红蛋白吸收，而黑色素对其吸收率较高，可以用来破坏色素小分子。激光脱毛：临床常用其长脉冲模式，深入皮肤真皮层，破坏毛囊，永久性去除身体多余毛发应用：激光美容概述“全息”是指物体发出的光波的全部信息：既包括振幅或强度，也包括相位。普通照相使用透镜成像原理，底片上化学反应的强度直接由物体各处的明暗决定，即由入射光波的强度决定。而全息照相不但记录了入射光波的强度，也记录了入射光波的相位。所谓全息照片就是一种记录被摄物体反射（或透射）光波中全部信息的先进照相技术。全息照片不用一般的照相机，而要用一台激光器。激光束用分光镜一分为二，其中一束照到被拍摄的景物上。另一束直接照到感光胶片即全息干板上。当光束被物体反射后，其反射光束也照射在胶片上，就完成了全息照相的摄制过程三、激光与全息照相全息照相的拍摄原理拍摄全息照片的基本光路大致如图。一激光光源（波长为λ）的光分成两部分：直接照射到底片上的叫参考光；另一部分经物体表面散射的光也照射到照相底片，称为物光。参考光和物光在底片上各处相遇时将发生干涉，底片记录的即是各干涉条纹叠加后的图像。全息照相的观察原理观察全息照片的光路图如右图：