《医用物理学》课程教学课件（PPT讲稿）第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用01第一节激光的基本原理与激光器第二节激光的特性02目录03第三节激光的医学应用及安全防护

目 录 01 第一节 激光的基本原理与激光器 02 第二节 激光的特性 03 第三节 激光的医学应用及安全防护 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用学习要求020103掌握熟悉了解激光产生条件及基本原理，激激光器的分类和基本组成结构，激光的生物作用，激光的临床光的特性及作用应用和安全防护

01 02 03 激光产生条件及基本原理，激 光的特性及作用。 激光器的分类和基本组成结构。 激光的生物作用，激光的临床 应用和安全防护。 第11章 激光及其医学应用 掌握 熟悉 了解 学习要求

第11章激光及其医学应用激光（laser）是受激辐射光放大（lightamplificationbystimulatedemissionofradiation）的简称。1960年梅曼（T.H.Maiman）制成了世界上第一台激光器一一红宝石激光器。激光以其优异的特性，在短短的50多年时间中得到了迅速发展，激光技术已成为硕果累累的一门新兴科学技术。激光以高、精、尖的技术特点，在人类生活、工农业生产、军事、科学研究及医学等各个领域得到了广泛的应用，尤其在当今信息技术领域中，激光作为一种独特的信息载体，起着举足轻重的作用，已成为一颗光彩夺目的“明珠”。本章将主要介绍激光产生的基本原理及几种常用激光器，然后介绍激光的特性及其医学应用

第11章 激光及其医学应用 激光(laser)是受激辐射光放大(light amplification by stimulated emission of radiation) 的简称。1960年梅曼(T.H.Maiman)制成了世界上第一台激光器——红宝石激光器。激光以其优异的 特性,在短短的50多年时间中得到了迅速发展,激光技术已成为硕果累累的一门新兴科学技术。激光 以高、精、尖的技术特点,在人类生活、工农业生产、军事、科学研究及医学等各个领域得到了广泛 的应用,尤其在当今信息技术领域中,激光作为一种独特的信息载体,起着举足轻重的作用,已成为一 颗光彩夺目的“明珠”。 本章将主要介绍激光产生的基本原理及几种常用激光器,然后介绍激光的特性及其医学应用

第1章激光及其医学应用第一节激光的基本原理与激光器

第一节 激光的基本原理与 激光器 第11 章激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用一、光与物质的相互作用物质由原子（或分子、离子）组成，原子具有一系列分立的运动状态，相应地有一系列分立的、不连续的能量级，其中最低能级状态称为基态（groundstate），其他能级状态称为激发态。根据玻耳兹曼能量分布定律，绝大多数原子处于能量较低的状态上

一、光与物质的相互作用 物质由原子(或分子、离子)组成,原子具有一系列分立的运 动状态,相应地有一系列分立的、不连续的能量级,其中最低 能级状态称为基态(ground state),其他能级状态称为激发态。 根据玻耳兹曼能量分布定律,绝大多数原子处于能量较低的 状态上。 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用早在1917年爱因斯坦就对光与物质的相互作用进行过深入的研究，他指出当光辐射与物质相互作用时，原子无论是辐射光子，还是吸收光子，都同原子的能级间跃迁有关。一般而言，光与物质相互作用有三种不同的基本过程，即自发辐射、受激辐射及受激吸收（简称吸收）。为了方便地讨论光与物质相互作用的三种基本过程的特点和遵循的规律，我们只考虑与产生激光有关的原子的两个能级E和E（设E>E），但这并不影响能级间跃迁规律的普遍性

早在1917年爱因斯坦就对光与物质的相互作用进行过深入 的研究,他指出当光辐射与物质相互作用时,原子无论是辐射 光子,还是吸收光子,都同原子的能级间跃迁有关。一般而言, 光与物质相互作用有三种不同的基本过程,即自发辐射、受 激辐射及受激吸收(简称吸收)。为了方便地讨论光与物质相 互作用的三种基本过程的特点和遵循的规律,我们只考虑与 产生激光有关的原子的两个能级E1和E2(设E2>E1),但这并不 影响能级间跃迁规律的普遍性。 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用1.自发辐射位于高能级E上的原子会自发地跃迁到低能级E上，并放出一个能量为hV=E2-E的光子，如图11-1所示。E2E2--hv1业EIE前后图11-1自发辐射

1. 自发辐射 位于高能级E2上的原子会自发地跃迁到低能级E1上,并放出一个能 量为hν=E2-E1的光子,如图11-1所示。 图11-1 自发辐射 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用2.吸收位于低能级E上的原子会从辐射场中吸收一个能量为hV=E2-E的光子而跃迁到E能级上，如图11-2所示。E2E2hv-EEi前后吸收图11-2

2. 吸收 位于低能级E1上的原子会从辐射场中吸收一个能量为hν=E2-E1的 光子而跃迁到E2能级上,如图11-2所示。 图11-2 吸收 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用3.受激辐射位于高能级E上的原子，在频率满足hV=E-E的照射光场激励下，从高能级E2跃迁到低能级E，同时辐射出一个和照射光场性质完全相同的光子，既和激励它的光场的频率、相位、偏振状态、传播方向等都相同的光子，如图11-3所示

3. 受激辐射 位于高能级E2上的原子,在频率满足hν=E2-E1的照射光场激励下,从 高能级E2跃迁到低能级E1,同时辐射出一个和照射光场性质完全相 同的光子,既和激励它的光场的频率、相位、偏振状态、传播方 向等都相同的光子,如图11-3所示。 第11章 激光及其医学应用

第11章激光及其医学应用E2E2-hvhyWhv★EE1前后图11-3受激辐射

图11-3 受激辐射 第11章 激光及其医学应用