激光原理及應(yīng)用考試答案

一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.激光產(chǎn)生的必要條件不包括（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.光學(xué)諧振腔C.泵浦源D.黑體輻射答案：D2.下列哪種物質(zhì)不能作為激光工作物質(zhì)（）A.紅寶石B.二氧化碳C.水D.氦氖答案：C3.激光的特性不包括（）A.高亮度B.高方向性C.高單色性D.高散射性答案：D4.實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的過程稱為（）A.自發(fā)輻射B.受激輻射C.泵浦D.受激吸收答案：C5.光學(xué)諧振腔的作用不包括（）A.提供軸向光波模的正反饋B.提高激光的單色性C.產(chǎn)生泵浦D.控制腔內(nèi)光束的特性答案：C6.激光在光纖通信中主要利用了它的（）特性A.高亮度B.高方向性C.高單色性D.高相干性答案：C7.以下哪種激光常用于眼科手術(shù)（）A.二氧化碳激光B.氬離子激光C.準分子激光D.釹玻璃激光答案：C8.激光的受激輻射過程中，輸出的光子與外來光子（）A.頻率相同B.相位相同C.傳播方向相同D.以上都對答案：D9.激光加工的原理是（）A.激光的熱效應(yīng)B.激光的光化學(xué)效應(yīng)C.激光的機械效應(yīng)D.以上都是答案：D10.世界上第一臺激光器是（）A.氦氖激光器B.紅寶石激光器C.二氧化碳激光器D.半導(dǎo)體激光器答案：B二、多項選擇題（每題2分，共20分）1.以下屬于激光產(chǎn)生的基本條件的有（）A.合適的激光工作物質(zhì)B.實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布C.光學(xué)諧振腔D.穩(wěn)定的電源答案：ABC2.激光工作物質(zhì)按其形態(tài)可分為（）A.固體B.液體C.氣體D.半導(dǎo)體答案：ABCD3.激光的應(yīng)用領(lǐng)域包括（）A.通信B.醫(yī)療C.加工D.軍事答案：ABCD4.光學(xué)諧振腔的組成部分通常有（）A.全反射鏡B.部分反射鏡C.增益介質(zhì)D.聚焦透鏡答案：AB5.影響激光單色性的因素有（）A.工作物質(zhì)的譜線寬度B.光學(xué)諧振腔的選模作用C.泵浦功率D.環(huán)境溫度答案：AB6.以下哪些激光屬于氣體激光（）A.氦氖激光B.二氧化碳激光C.氬離子激光D.釹玻璃激光答案：ABC7.激光加工的特點包括（）A.加工精度高B.非接觸加工C.加工材料范圍廣D.加工效率低答案：ABC8.激光在醫(yī)學(xué)中的治療應(yīng)用有（）A.激光手術(shù)B.激光理療C.激光診斷D.激光美容答案：ABD9.產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的方法有（）A.光泵浦B.電激勵C.化學(xué)激勵D.熱激勵答案：ABCD10.激光與普通光相比，具有的優(yōu)勢有（）A.相干性好B.能量集中C.發(fā)散角小D.顏色豐富答案：ABC三、判斷題（每題2分，共20分）1.自發(fā)輻射產(chǎn)生的光具有良好的相干性。（×）2.只要有泵浦源就能實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。（×）3.光學(xué)諧振腔的長度對激光的輸出特性沒有影響。（×）4.半導(dǎo)體激光器體積小、效率高，廣泛應(yīng)用于通信領(lǐng)域。（√）5.激光的高亮度特性使其可用于遠距離照明。（×）6.激光加工只能對金屬材料進行加工。（×）7.受激輻射過程中，光子的產(chǎn)生是隨機的。（×）8.二氧化碳激光常用于切割和焊接。（√）9.激光在光纖中傳播時不會有能量損失。（×）10.提高泵浦功率一定能增強激光的輸出功率。（×）四、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述激光產(chǎn)生的三個基本條件。答案：一是有合適的激光工作物質(zhì)，能實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布；二是具備實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的泵浦源；三是有光學(xué)諧振腔，提供軸向光波模正反饋，控制光束特性。2.說明光學(xué)諧振腔的主要作用。答案：提供軸向光波模的正反饋，使受激輻射能持續(xù)進行；提高激光的單色性，通過選模作用限制輸出光的頻率；控制腔內(nèi)光束的特性，如光束質(zhì)量等。3.激光有哪些特性使其在眾多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用？答案：激光具有高亮度、高方向性、高單色性和高相干性。高亮度用于加工等；高方向性利于通信等；高單色性用于精密測量；高相干性用于干涉測量等。4.簡述激光在醫(yī)療領(lǐng)域的主要應(yīng)用形式。答案：主要有激光手術(shù)，利用激光能量切割組織；激光理療，通過特定激光照射治療疾??；激光美容，如祛斑、脫毛等；還用于某些疾病的診斷輔助。五、討論題（每題5分，共20分）1.討論激光技術(shù)未來在能源領(lǐng)域可能的應(yīng)用方向。答案：可能用于核聚變能源研究，利用高功率激光引發(fā)核聚變反應(yīng)；也可用于太陽能的高效收集與轉(zhuǎn)化，如通過激光輔助提高太陽能電池效率，助力能源可持續(xù)發(fā)展。2.談?wù)劶す饧庸づc傳統(tǒng)加工方法相比，在環(huán)保方面的優(yōu)勢。答案：激光加工是非接觸加工，無需大量切削液等耗材，減少化學(xué)污染；加工過程精確，廢料少；且無噪聲和機械振動污染，更符合環(huán)保要求，利于綠色制造。3.如何進一步提高激光通信的傳輸容量和質(zhì)量？答案：可研發(fā)更高速率的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，充分利用激光的高帶寬特性；優(yōu)化光纖材料和結(jié)構(gòu)，降低損耗；采用更先進的復(fù)用技術(shù)，如波