5.4 激光与全息照相 课件 (1)

课件16张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。激光的特点及其应用特点
(与普通光)
相干性好平行度好亮度高特点内容
频率单一，相差恒定，易发生干涉现象，可像无线电波一样调制。
激光的方向性非常好，是一束几乎不发散的平行光，可以会聚到很小的点上。
激光能在很小的空间、很短的时间内集中很大的能量
应用光纤通信
光的干涉
激光全息照相测距和跟踪目标
DVD、CD唱片、
计算机光盘
“光刀”
激发核反应
全息照相的基本原理全息照相概述“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
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：全息照相的观察原理全息照片不同于普通照片,其底片不显示物体的形象,而是干涉条纹叠加后的图像。
冲洗时只是改变了不同部分的透光性。
观察时,需利用与拍照时同频率的光的衍射原理。所有发光点的对应的衍射条纹会使人眼看到一个处于原来位置的完整的立体虚像。全息照相的特点 1.全息照片衍射形成的立体虚像是一个真正立体的,当人眼换一个位置时,便可以看到物体的侧面像,即物体上原来被挡住的部分也可以看到。
2.即使是全息照片的一块残片,也可以看到整个物体的立体象.因为拍摄照片时,物体上的点发出的物光在整个底片上处处与参考光发生干涉,也就是说,在底片上处处都有某一点的记录。
全息技术的应用在全息照相的基础上，全息技术还扩展到红外、微波、超声领域，进一步发展形成了全息干涉术、彩色全息、及彩虹全息和周视全息等新的全息技术。由于全息照相具有三维成像的特点，可重复记录，而且，每一小块全息底片都能再现物体的完整，其用途十分广泛。可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。利用全息干涉术研究燃气燃烧的过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业，正在发展的全息电视还将为人类带来一场新的视觉革命。
1.下面关于光的偏振现象的应用正确的是(　　)
①自然光通过起偏器后成为偏振光，利用检偏器可以检验出偏振光的振动方向
②立体电影利用了光的偏振现象
③茶色眼镜利用了光的偏振现象
④拍摄日落时水面上的景物，在照相机镜头前装一个偏振片可减弱水面反射光的影响
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①②③④解析：选B.起偏器和检偏器都是偏振片，故①对；立体电影放映时是通过两个相互垂直的偏振片把偏振片光射到银幕上，观众戴上偏振片制作成的眼镜才能看立体电影，故②对；茶色眼镜没有利用光的偏振现象，是滤光片，故③错；水面反射光强，且是偏振光，故④对．所以选B项．2.下列说法正确的是(　　)
①激光可用于测距
②激光能量十分集中，只可用于加工金属材料
③外科研制的“激光刀”可以有效地减少细菌的感染
④激光可用于全息照相，有独特的特点
A．①②③ B．②③④
C．①③④ D．①②③④【精讲精析】　激光平行度好，即使在传播了很远的距离之后，它仍保持一定的强度，此特点可用于激光测距，①正确．激光的亮度高，能量十分集中，可用于金属加工，激光医疗，激光美容，激光武器等，②错误．激光具有很高的相干性，可用于全息照相，由于它记录了光的相位信息，所以看起来跟真的一样，立体感较强，④正确．由于激光亮度高、能量大，在切割皮肤等的同时，也能杀灭细菌，所以③正确．
【答案】　C3.关于激光的各种应用分别利用了激光的哪种特性(　　)
A．激光测距利用了激光单色性好的特点，激光加工利用了激光方向性好的特点
B．激光测距利用了激光方向性好的特点，激光加工、激光刀利用了激光亮度高的特点
C．全息照相利用了激光亮度高的特点
D．激光刀利用了激光单色性好的特点，全息照相利用了激光方向性好的特点解析：选B.激光测距利用了激光方向性好的特点，激光加工和激光刀利用了激光亮度高的特点，全息照相利用了激光频率、相位和偏振方向的高度一致，也就是利用了激光的高度相干性，故B正确，A、C、D错误．