1、13.8 激光教学目标（一）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（二）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.（三）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课时安排1 课时教学过程（一）引入新课教师：我们已经学习了氢原子光谱，了解了有关物质发光的知识。对于普通的光源，
2、如白炽灯，灯丝原子吸收了电流做功产生的热被激发到高能级，即处于激发态，处于高能级的原子是不稳定的，会自发地向更低能级跃迁，同时放出光子，这就是自发发射。经过一个或多个这样的过程，原子最终回到基态。在原子自发发射过程中，包含了各种频率的光，因此，这种普通光源发出的光不是相干光。今天我们就来学习一种不同于自发发射的光，这种光被称为激光。（二）进行新课1激光的产生机理（1）概念：激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光” 。 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。 激光的产生包括以下三个步骤：a、设置工作物质（发
3、光物质可以是气体、液体或固体） ；b、泵浦（补充能量）实现粒子数反转受激辐射；c、谐振腔（内连续来回反射、振荡）诱发同性质的跃迁使同频率、同相位的受激辐射得以放大。（课件展示）2激光器（1）激光器的组成引导学生阅读教材，然后学生回答。（2）激光器的种类引导学生阅读教材，然后学生回答。a、气体激光器（氦氖激光器、氩离子激光器、 “隐形杀手”二氧化碳激光器） ；b、液体、化学和半导体激光器（“变色龙”染料激光器、 “死光”氟化氢激光器、砷化镓激光器） ；c、固体激光器（红宝石激光器、钇铝石榴石激光器） 。（课件展示。 ）3激光的特性和应用激光的特点：a、单色性；b、方向性；c、相干性；d、高亮度（
4、能量）（1）天文领域：激光望远镜测天体距离。（2）工业材料的加工：激光雕刻、切割、焊接。（3）医学领域：激光手术。（4）信息技术领域：a、信息传输（激光光纤） ；b、信息存储（激光刻录CD、DVD、软件） 。（5）军事领域：a、激光制导炸弹；b、激光热武器。（课件展示。 ）例题：1.彩虹是悬浮于空气中的大量小水珠对阳光的色散造成的，如图所示为太阳光照射到空气中的一个小水珠发生全反射和色散的光路示意图，其中 a、b 为两束频率不同的光线，则( )A在水中单色光 a 的折射率大于 b 光的折射率B单色光 a 比单色光 b 的频率高C由水射向空气，a 光发生全反射的临界角大于 b 光发生全反射的临界
5、角D在水中 a 光的传播速度小于 b 光的传播速度解析：由题图知折射角 rarb，据 n 知 naCb，选项 C 正确；vc/n 知 vavb，D 错。1n答案：C2.光导纤维的结构，其内芯和外套材料不同，光在内芯中传播，以下说法正确的是( )A内芯的折射率比外套的大，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射B内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生全反射C内芯的折射率比外套的小，光传播时在内芯与外套的界面上发生折射D内芯的折射率与外套的相同，外套的材料有韧性，可以起保护作用解析：光导纤维内芯折射率较大。光在内芯中传播，射到内芯与外套的界面时，正好是由光密介质进入光疏介质。若此时
6、入射角大于临界角，则发生全反射，光线被约束在内芯中。答案：A3已知某玻璃对蓝光的折射率比对红光的折射率大，则两种光( )A在该玻璃中传播时，蓝光的速度较大B以相同的入射角从空气斜射入该玻璃中，蓝光折射角较大C从该玻璃射入空气发生全反射时，红光临界角较大D用同一装置进行双缝干涉实验，蓝光的相邻条纹间距较大解析：由题意知 n 蓝 n 红 ，由 n 知 v 蓝 C，故发生全反射。答案：A（三）课堂小结教师活动：让学生概括总结本节的内容。请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小
7、结，看谁的更好，好在什么地方。点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。（四）作业：1激光发光功率为 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 nB该光在真空中的波长为 /nC该光的频率为 c/D该光的频率为 c/n【解析】 光在不同介质中，唯一不变的是频率，而速度会变化， n ，故波长也变cv化， .vf【答案】 AD2下列应用激光的事例中，错误的是( )A利用激光进行长距离测量B利用激光进行通信C利用激光进行室内照明D利用激光
8、加工坚硬的材料【解析】 激光不能用于照明【答案】 C3激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空激光火箭利用了激光的( )A单色性好 B平行度好C高能量 D相干性好【解析】 利用激光的高能量特点，使推进剂急剧膨胀，喷出类似于现代火箭的燃料燃烧后产生的燃气流【答案】 C4.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图 1376 所示，这
9、时可以看到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是( )图 1376A干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果B干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果C将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动D观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧E如果上边玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，则对应的干涉条纹不再是平行直条纹【解析】 根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以 A项正确，B 项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故D 项错误；根
10、据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故 C、E 项正确【答案】 ACE5白光通过三棱镜发生色散现象，下列说法正确的是( )A不同颜色的光在真空中的光速不同B在同一介质中红光的折射率比紫光小C在同一介质中红光的光速比紫光大D每种颜色的光通过三棱镜都会分成几种颜色的光E只有复色光才会出现色散现象【解析】 色散的原因是不同色光折射率不同由 n 判断光在介质中波速是： n 越cv大， v 越小； n 越小， v 越大【答案】 BCE6某物理兴趣小组用实验探究光的色散规律，他们将半圆形玻璃砖放在竖直面内，在其左方竖直放置一个很大的光屏
11、 P，让一复色光束 SA 射向玻璃砖的圆心 O 后，有两束单色光 a 和 b 射向光屏 P，如图 1379 所示他们根据实验现象提出了以下猜想，你认为正确的是( ) 图 1379A单色光 a 的波长大于单色光 b 的波长B在玻璃中单色光 a 的传播速度大于单色光 b 的传播速度C单色光 a 通过玻璃砖所需的时间大于单色光 b 通过玻璃砖所需的时间D当光束 SA 绕圆心 O 逆时针转动过程中，在光屏 P 上最早消失的是 a 光E用 a、 b 两单色光分别做双缝干涉实验时， a 光的条纹间距比 b 光的大【解析】 根据光的折射定律可知 a 光的折射率小于 b 光的折射率，则 a 光的频率小于 b 光的频率，由 和 x 可知 A、E 项正确；由 v 可知 B 项正确；由于cf ld cn复色光在玻璃砖中传播距离相同，根据 t 可知 C 项错误；由 sin C 可知 D 项错Rv 1n误【答案】 ABE7.(多选)对激光的认识,以下说法正确的是( )A.普通光源发出的光都是激光B.激光是自然界普遍存在的一种光C.激光是一种人工产生的相干光D.激光已经深入到我们生活的各个方面解析:普通光源发出的光是自然光,自然光不能发生干涉,是非相干光,激光是人工产生的光,具有很好的相干性,激光已得到广泛的应用。故正确选项为 C、D。答案:CD
