激光技術(shù)試題及答案高中選擇題（每題5分，共30分）1.激光是一種特殊的光，它與普通光相比，不具有以下哪個(gè)特點(diǎn)（）A.單色性好B.方向性差C.亮度高D.相干性好2.下列哪種應(yīng)用利用了激光的高能量特性（）A.激光通信B.激光切割金屬C.激光準(zhǔn)直D.激光全息照相3.激光產(chǎn)生的原理是基于（）A.自發(fā)輻射B.受激輻射C.熱輻射D.黑體輻射4.以下關(guān)于激光在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.可以用于眼科手術(shù)，治療近視B.可以用于腫瘤的切除C.激光治療不會(huì)對(duì)人體組織造成任何損傷D.可用于牙科治療，如牙齒美白5.在激光通信中，激光作為信息載體的主要原因是（）A.激光的頻率高，能攜帶更多的信息B.激光的顏色鮮艷C.激光在空氣中傳播速度快D.激光容易被調(diào)制6.激光測(cè)距是利用了激光的（）A.高能量B.單色性好C.方向性好D.相干性好填空題（每題5分，共20分）1.激光的英文全稱是“LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation”，其縮寫為______。2.產(chǎn)生激光的裝置稱為______，它主要由工作物質(zhì)、______和光學(xué)諧振腔三部分組成。3.激光的特性使得它在工業(yè)加工領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用，比如利用激光的高能量可以進(jìn)行______和______等操作。4.激光全息照相利用了激光的______特性，它不僅能記錄物體的振幅信息，還能記錄物體的______信息。簡(jiǎn)答題（每題15分，共30分）1.簡(jiǎn)述激光產(chǎn)生的基本原理。2.舉例說(shuō)明激光在生活和科技領(lǐng)域的應(yīng)用，并簡(jiǎn)要說(shuō)明其利用了激光的哪些特性。計(jì)算題（20分）已知一束激光在真空中的波長(zhǎng)為\(632.8nm\)，求這束激光的頻率。（光在真空中的傳播速度\(c=3×10^{8}m/s\)）答案選擇題1.答案：B。激光具有單色性好、方向性好、亮度高、相干性好等特點(diǎn)，所以方向性差不是激光的特點(diǎn)，選B。2.答案：B。激光切割金屬是利用激光的高能量特性，使金屬瞬間熔化或汽化從而實(shí)現(xiàn)切割；激光通信利用激光的頻率高可攜帶更多信息；激光準(zhǔn)直利用激光的方向性好；激光全息照相利用激光的相干性好，故選B。3.答案：B。激光產(chǎn)生的原理是基于受激輻射，原子在受到外來(lái)光子的激發(fā)下，會(huì)產(chǎn)生與外來(lái)光子同頻率、同相位、同方向的光子，從而實(shí)現(xiàn)光的放大，選B。4.答案：C。激光在醫(yī)學(xué)上有很多應(yīng)用，如眼科手術(shù)治療近視、腫瘤切除、牙科治療等，但激光治療也可能會(huì)對(duì)人體組織造成一定的損傷，只是這種損傷相對(duì)較小且可以控制，C說(shuō)法錯(cuò)誤，選C。5.答案：A。在激光通信中，激光作為信息載體主要是因?yàn)槠漕l率高，能攜帶更多的信息，選A。6.答案：C。激光測(cè)距是利用激光的方向性好，發(fā)射出去的激光能沿直線傳播，通過(guò)測(cè)量激光往返的時(shí)間來(lái)計(jì)算距離，選C。填空題1.答案：Laser。這是激光英文縮寫的常識(shí)。2.答案：激光器；激勵(lì)能源。激光器主要由工作物質(zhì)、激勵(lì)能源和光學(xué)諧振腔三部分組成，激勵(lì)能源為工作物質(zhì)提供能量，使其實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。3.答案：切割；焊接。激光的高能量可用于工業(yè)上的切割和焊接等操作。4.答案：相干性；相位。激光全息照相利用激光的相干性，能記錄物體的振幅和相位信息，從而再現(xiàn)物體的三維圖像。簡(jiǎn)答題1.答：激光產(chǎn)生的基本原理基于受激輻射。在正常情況下，原子處于低能級(jí)狀態(tài)。當(dāng)有激勵(lì)能源向工作物質(zhì)輸入能量時(shí)，會(huì)使工作物質(zhì)中的原子從低能級(jí)躍遷到高能級(jí)，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，即處于高能級(jí)的原子數(shù)多于低能級(jí)的原子數(shù)。此時(shí)，當(dāng)一個(gè)外來(lái)光子的能量等于兩個(gè)能級(jí)之間的能量差時(shí)，會(huì)引發(fā)處于高能級(jí)的原子發(fā)生受激輻射，產(chǎn)生一個(gè)與外來(lái)光子同頻率、同相位、同方向的光子。這兩個(gè)光子又會(huì)去激發(fā)其他高能級(jí)原子，產(chǎn)生更多同頻率、同相位、同方向的光子，如此不斷放大，再通過(guò)光學(xué)諧振腔的作用，使光在腔內(nèi)不斷往返振蕩，最終輸出具有高度方向性、單色性、相干性和高亮度的激光。2.答：激光通信：利用了激光頻率高的特性，能夠攜帶大量的信息，實(shí)現(xiàn)高速、大容量的通信。激光切割和焊接：利用了激光高能量的特性，在工業(yè)制造中可以精確地切割和焊接各種材料，提高加工效率和質(zhì)量。激光準(zhǔn)直：利用了激光方向性好的特性，在建筑施工、隧道挖掘等領(lǐng)域，可提供精確的直線基準(zhǔn)，保證工程的準(zhǔn)確性。激光全息照相：利用了激光的相干性好的特性，能夠記錄物體的三維信息，用于藝術(shù)、防偽等領(lǐng)域。激光醫(yī)學(xué)治療：如眼科手術(shù)利用激光的高能量和精確性，可對(duì)眼部組織進(jìn)行精確的切割和修復(fù)；腫瘤治療利用激光的高能量殺死腫瘤細(xì)胞。計(jì)算題解：根據(jù)公式\(c=\lambdaf\)（其中\(zhòng)(c\)為光在真空中的傳播速度，\(\lambda\)為波長(zhǎng)，\(f\)為頻率），可得\(f=\frac{c}{\lambda}\)。已知\(\lambda=632.8nm=632.8×10^{-9}m\)，\