2011激光与物质相互作用第一讲序论.ppt
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1、设计:秦应雄 咱 纸 涌 撩 沉 秆 课 培 积 乙 杯 吭 丈 蝗 荒 汰 赠 辰 竹 料 筛 汁 裸 蒂 娃 褂 似 顷 蛊 克 病 炽 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 激光与物质相互作用 秦应雄 博士 副教授 电话:02787541774(办公室) 18971281421 Email: 大学本科课程大学本科课程-2011-2011 Laser- Matter Interaction 朱海红 博士 教授 电话:027 87544774(办公室) 13016467839 Email
2、: 栈 肾 弯 蹿 炉 私 樊 霸 衰 咕 学 烩 帅 韦 仟 介 疑 康 躲 贺 灿 员 虾 雇 舱 镰 攒 婉 傍 高 支 蹦 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 序论 二、激光与物质相互作用的发展 三、课程相关信息 一、激光与物质相互作用概述 掺 庙 闰 孺 又 抬 睁 践 下 咆 以 炒 楚 片 烘 疮 女 鲍 创 录 姚 祝 誓 悔 囱 级 舒 滦 匣 挖 枷 炉 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与
3、 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 一、激光与物质相互作用概述 激光熔覆系统与工艺 猎 烹 页 炎 臃 添 僻 陪 所 拌 吏 秒 擞 碱 民 帜 秋 篇 研 枉 叔 缴 拜 斟 停 阅 免 驼 茬 纯 尧 矗 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 + 平行的 + 单色的 + 相干的 高功率密度 非接触 无磨损 高精度 a) 激光激活介质 (气体, 固体 或 半导体) b) 激励源 (泵浦灯, 半导体 或 放电激励) c) 光学谐振腔 (全反和部分反射
4、镜) - 发散的 - 多色的 - 不相干的 电灯泡 激光束 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(LASER ) 辐射受激发射光放大(激光) c)c) b) a) 产生 特性 优势 激光是一种能在空间 上和时间高度集中的电 磁波。 看 递 沛 县 坪 垣 耪 殆 服 崖 事 齐 陪 霄 窜 房 序 跪 追 钉 搬 烦 品 尿 话 傲 漫 韦 事 达 煮 螟 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 1.1
5、激光与物质相互作用定义 激光束投射到物质表面 (或内部)时,部分能量被 反射,部分被吸收,部分被 传递出去,光能以电子和原 子的振动激发形式被吸收, 从而发生能量的转移与传递 ,能量转移与传递引起各种 物理、化学和生物等效应与 过程,从而由此引出了很多 新的应用。 什么是激光与物质相互作用? 毫 规 檬 也 法 翅 匹 悉 蓉 乘 召 郁 储 暴 咳 厕 删 哆 莱 辜 跺 菲 趣 阿 支 袒 辙 尺 吕 赏 篱 祥 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 1.2 激光与物质相
6、互作用内涵 (1) 激光束(能量光电子) (a) 激光的特性 (b) 激光的参数描述 (c) 激光的选择 (2) 投射过程 (a) 激光束的空间特性 (b) 传输与聚焦方式 笔 卜 荧 惹 倦 坏 牢 户 埃 纯 涕 厅 感 辅 畦 优 掌 景 族 叼 辆 援 倔 狐 敝 履 释 补 通 澳 杂 奄 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 (3) 作用对象:物质 (a) 物质类型: 透明、不透明 金属、非金属 熔凝材料、等离子体、生物组织等 (b) 物质特性: 光学特性:反射、
7、透射、吸收等 热学特性:比热容、热传导率、 热扩散率等 怎 虎 船 撤 雍 优 抑 嚷 憾 薄 恍 退 将 刘 舞 睁 镁 雇 欠 吟 玫 媚 轻 腊 逻 脆 娘 计 额 恕 瞬 铆 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 (4) 能量转移和传递过程 (a) 转移过程: 光能转化热能 光能直接作用在微观粒子上 (b) 传递过程:热传导、对流、传质 近 栽 江 微 精 魔 奥 逸 坦 俩 晒 垒 梆 艰 岂 附 吐 臂 务 牙 营 寂 挤 快 证 皇 纹 莽 坪 盼 小 卵 2
8、0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 (5) 神奇的效应 (a)物理效应:升温、相变、熔化、气化 激光诱导化学反应 (b) 化学效应: (c) 生物效应: 光动力、光去除 (d) 激光等离子体 (e) 超强超快激光作用 拥 竭 挤 羽 扩 酚 郑 奸 卵 涎 脐 爬 尹 蚕 悸 聂 呻 锚 愉 娩 端 斑 耕 从 砧 敖 跟 知 省 欣 纺 脓 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲
9、序 论 设计:秦应雄 (6) 产生的应用 (a)激光材料加工:热处理、焊接、切割、打孔等 沉积薄膜、纳米材料 (b) 激光制备新材料: (d) 激光军事应用:高能武器、核聚变等 (e) 激光生物医学:美容、手术、诊断、生物学等 (f) 激光光谱、激光探测等 微纳制造、探索微观结构 (c) 超强超快激光: 凭 影 亩 隅 哀 惊 昔 吊 已 耪 降 梳 衅 留 辕 抨 扎 臭 产 颁 雍 划 邱 疥 阴 逻 腰 吐 纱 江 玄 羊 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄 物理 化
10、学 生命科 学 技术激光 微量元 素检测 光谱 相干控制 激光冷却 激光催化飞秒化学 标准确定 光学信 号处理 激光视 力测试 激光美容 激光手术 材料加工 通讯技术 时间同步 牙科应用 激光与物质相互作用是激光应用的重要基础。 1.2 为什么学习激光与物质相互作用 (a) 激光应用基础 痒 凌 戊 葵 限 杭 丢 郧 押 祝 食 逊 桃 付 觅 叁 挠 抉 淹 谈 诽 竟 旧 缩 绊 厌 场 誊 吵 哺 钱 貌 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄(b)-激光技术的发展 发
11、光前 发光后 1. 受激辐射 2. 调Q、锁模、倍频等技术的发展都是光与物质相互作用的结果。 激光与物质相互作用的成果可以促进 激光器件技术的发展。 踌 膏 借 砷 逗 辆 杏 娇 栈 架 蹦 床 维 土 含 式 蘑 宦 猾 抵 递 崔 京 活 治 楚 瓤 测 摔 远 凹 磨 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 2 0 1 1 激 光 与 物 质 相 互 作 用 第 一 讲 序 论 设计:秦应雄(c)课程体系的延续 几何 光学 物理 光学 激光原理 与技术 激光器件 与设计 激光与物质 相互作用 激光工程 试验 激光光谱 稍 威 浴 忧 姿 痞 筋 瞻 落
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