Національний університет „Львівська Політехніка” Кафедра фізики Звіт Лабораторна робота № 13 „Вивчення довжини хвилі когерентного випромінювача лазера ” Львів 2008 Мета роботи - ознайомитись з роботою гелій-неонового квантового генератора і визначення довжини хвилі його випромінювання. І Прилади та обладнання: І. Газовий оптичний квантовий генератор типу ЛГ-56 і джерело збудження. 2. Мікрооб'єктив з екраном. 3. Плоско-паралельна пластина. 4. Дифракційна гратка. Теоретичний вступ Робота квантових генераторів і підсилювачів ґрунтується на принципі вимушеного випромінювання речовиною електромагнітних хвиль. Підсилення і генерація випромінювання може спостерігатися, якщо створити в речовині інверсну населеність, при якій число атомів у збудженому стані більше ніж в основному стані. Основним елементом Не-Ne газового лазера є розрядка трубка, в якій знаходиться суміш гелію і неону при тиску 1 мм рт. ст. і 0,1 мм рт. ст. відповідно. На рис. 1 показано схему енергетичних рівнів двокомпонентної суміші гелію і неону. Ця система має близько 30 дозволених правилами відбору переходів з рівня 4 на рівень 3 атоми Ne. Рівень 4 складається з чотирьох, а рівень 3 з десяти підрівнів. Інверсна заселеність 4 рівня Ne досягається електричним розрядом. Електронний потік, що виникає у суміші газів від дії розряду при зіткненнях з атомами Ne переводить їх на у енергетичний стан, який є близьким до рівня 4 атомів Ne. Внаслідок не пружних зіткнень між атомами Ne, що знаходяться в основному стані із збудженими атомами Ne, відбувається збудження атомів Ne на 4 рівень. Завдання 1 Висока ступінь монохроматичності, що випромінюється лазером, дозволяє спостерігати інтерференційні смуги рівного нахилу при великій різниці ходу. Для цього використовують світловий потік, який одержують за допомогою мікрооб'єктива (рис. 2) і направляють на скляну плоско паралельну пластину. Промені відбиті від попередньої і задньої граней плоско паралельної пластини, мають інтерференційні смуги рівного нахилу у вигляді концентричних кіл на екрані Е. Завдання 2 Спостереження дифракції лазерного випромінювання на гратці і випромінювання постійної ґратки. I Таблиця 1
, мм 










 4 16 6 36 8 64 10 100 12 144 14 196   n=1.5 d=21.5 мм=0,0215 R=43 см=0,43

II
l=25 см.=0,25 м
м