2025年大學四年級（激光技術(shù)）激光技術(shù)基礎(chǔ)試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.激光產(chǎn)生的必要條件是（）A.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布B.增益介質(zhì)C.光學諧振腔D.以上都是2.以下哪種躍遷過程不能產(chǎn)生激光（）A.受激吸收B.自發(fā)輻射C.受激輻射D.以上都不能3.激光的特性不包括（）A.高方向性B.高單色性C.高能量密度D.低頻率4.光學諧振腔的作用不包括（）A.提供正反饋B.提高激光的方向性C.增加激光的頻率D.提高激光的單色性5.以下哪種物質(zhì)不能作為增益介質(zhì)（）A.紅寶石B.二氧化碳C.空氣D.釹玻璃6.激光的模式是指（）A.激光的頻率B.激光的波長C.激光在諧振腔內(nèi)的駐波分布D.激光的功率7.鎖模技術(shù)的目的是（）A.提高激光的頻率B.提高激光的功率C.獲得超短脈沖激光D.提高激光的方向性8.激光與物質(zhì)相互作用的過程不包括（）A.吸收B.散射C.折射D.受激輻射9.以下哪種激光器屬于氣體激光器（）A.紅寶石激光器B.二氧化碳激光器C.釹玻璃激光器D.半導體激光器10.激光技術(shù)在醫(yī)學領(lǐng)域的應用不包括（）A.激光手術(shù)B.激光診斷C.激光理療D.激光通信第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請將答案填寫在題中的橫線上。1.激光是由______產(chǎn)生的受激輻射光。2.粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是實現(xiàn)______的必要條件。3.光學諧振腔的主要作用是提供______和提高激光的______。4.激光的三個主要特性是______、______和______。5.常見的激光產(chǎn)生方式有______、______和______。三、簡答題（共$20$分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請簡要回答問題。1.簡述激光產(chǎn)生的基本原理。2.說明光學諧振腔對激光產(chǎn)生的作用。四、材料分析題（共20分）材料：某科研團隊利用激光技術(shù)對一種新型材料進行加工。他們使用高能量密度的激光束照射材料表面，材料迅速熔化和汽化，從而實現(xiàn)了精確的切割和打孔。同時，通過控制激光的參數(shù)，如功率、脈沖寬度等，還可以對材料的微觀結(jié)構(gòu)進行調(diào)控。答題要求：本大題共2小題，每小題10分。請根據(jù)上述材料回答問題。1.激光技術(shù)在材料加工中利用了激光的哪些特性？2.分析控制激光參數(shù)對材料加工的重要性。五、論述題（共20分）答題要求：本大題共1小題，20分。請結(jié)合激光技術(shù)的發(fā)展和應用，論述其對現(xiàn)代科技和社會的影響。答案：一、選擇題1.D2.A3.D4.C5.C6.C7.C8.C9.B10.D二、填空題1.受激輻射2.激光振蕩3.正反饋；方向性和單色性4.高方向性；高單色性；高能量密度5.光學激勵；氣體放電激勵；光激勵三、簡答題1.激光產(chǎn)生的基本原理是：在增益介質(zhì)中，通過泵浦源將粒子從低能級激發(fā)到高能級，實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。當有自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子通過增益介質(zhì)時，會引發(fā)受激輻射，產(chǎn)生大量與入射光子頻率、相位、偏振態(tài)和傳播方向相同的光子，這些光子在光學諧振腔內(nèi)不斷往返振蕩并放大，最終從諧振腔的一端輸出形成激光。2.光學諧振腔對激光產(chǎn)生的作用主要有：提供正反饋，使受激輻射產(chǎn)生的光子在腔內(nèi)不斷往返振蕩并得到放大；限制激光的傳播方向，提高激光的方向性；選擇特定頻率的光在腔內(nèi)形成穩(wěn)定振蕩，提高激光的單色性。四、材料分析題1.激光技術(shù)在材料加工中利用了激光高能量密度的特性。高能量密度的激光束能夠使材料迅速熔化和汽化，從而實現(xiàn)精確的切割和打孔。2.控制激光參數(shù)對材料加工非常重要。功率決定了激光的能量大小，不同的功率適用于不同的加工需求，如切割不同厚度的材料。脈沖寬度影響材料吸收能量的方式和程度，合適的脈沖寬度可以更精準地控制材料的熔化和汽化過程，進而實現(xiàn)對材料微觀結(jié)構(gòu)的調(diào)控，滿足不同的加工精度和性能要求。五、論述題激光技術(shù)自誕生以來，對現(xiàn)代科技和社會產(chǎn)生了極其深遠的影響。在科技領(lǐng)域，它推動了眾多學科的發(fā)展，如光學、物理學、材料科學等。在通信領(lǐng)域，激光通信具有大容量、高速度等優(yōu)點，極大地提升了信息傳輸?shù)男?。在醫(yī)學上，激光手術(shù)、診斷等應用為醫(yī)療帶來了變革。在工業(yè)制