Подякувати Студентському архіву довільною сумою
Admin
26.02.2023 12:38
Дякуємо, що користуєтесь нашим архівом!
Інформація про навчальний заклад
ВУЗ:
Інші
Інститут:
Не вказано
Факультет:
Не вказано
Кафедра:
Не вказано
Інформація про роботу
Рік:
2005
Тип роботи:
Лабораторна робота
Предмет:
Фізика
Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):
Національний університет „Львівська Політехніка”
Кафедра фізики
Лабораторна робота № 13
(оптика)
„Гелій-неоновий квантовий генератор”
Львів 2005
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 рів нів двокомпонентної суміші гелію і неону.
рис. 1
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 вели кій 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.
В умовах даного експерименту кути ік малі, тому sin ік ~ ік і рівняння можна записати
рис. 2
Порядок виконання видання
1. Включити лазер, прогріти 5 хв.
2. На віддалі 50...70 см під вихідного вікна лазера встановити плоскопаралельну скляну пластинку. Обертаючи її навколо вертикальної і горизонтальної осей домогтися, щоб кут падіння промення на плоскопаралельну пластинку дорівнював нулю.
3. На віддалі 10...20 см від вихідного вікна лазера встановити (міккрооб'єктив О на якому закріплений круглий екран Е, як показано на рис. 3.
рис. 3
4. На екрані Е повинні з'явитися смуги рівного нахилу у виді концентричних кіл. Якщо необхідно, проведіть додаткове тестування об'єктива О плоскопаралельної пластини.
5. За допомогою циркуля виміряти радіуси 5...6 темних.
6. Виміряти відстань від площини екрана Е до поверхні скляної пластини, товщина плоскопаралельної пластини дорівнює 21,5мм, показник заломлення скла прийняти рівним n = 1,5.
7. Підрахувати rr k і побудувати на міліметровому папері графіки залежності rr k від номера кола к.
8. Знайти довжину хвилі випромінювання.
Завдання 2
Спостереження дифракції лазерного випромінювання на гратці і випромінювання постійної ґратки.
Підготовка установки і порядок роботи
1. Зняти з оптичної лави екрана з об’єктивом і плоскопаралельну пластинку.
2. На відстані 25...30 см від вихідного вікна лазера встановити дифракційну гратку (рис. 4) таким чином, щоб промінь лазера проходив через її центр.
рис. 4
На екрані появлляться ряд дифракційних максимумів.
3. Виміряти відстань l від ґратки до екрана і відстань між максимумом нульового порядку і 1, 2, 3, 4-м дифракційним максимумом.
4. Визначити постійну дифракційної 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
ВИСНОВОК: На даній лабораторній роботі я ознайомився з роботою гелій-неонового квантового генератора і визначив довжину хвилі його випроміювання.
Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!
0%
Оголошення від адміністратора