Визначення довжини хвилі когерентного випромінювання лазера. Лабораторна робота з Фізика напівпровідників та діелектриків. Робота № 528845

Визначення довжини хвилі когерентного випромінювання лазера

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2016

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Фізика напівпровідників та діелектриків

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА” З в і т про виконання лабораторної роботи №13 з дисципліни “Фізика” на тему: “Визначення довжини хвилі когерентного випромінювання лазера” ЛЬВІВ – 2016 Мета роботи Вивчити явище інтерференції і дифракції лазерного випромінювання, визначити: а) довжину хвилі лазерного випромінювання; б) сталу дифракційної гратки Для виконання лабораторної роботи студенту попередньо необхідно: знати фізичну суть явища дифракції світла (§2.2), вміти описати: а) інтерференційну картину у вигляді смуг однакового нахилу (§2.1.3); б) дифракцію світла на дифракційній гратці (§2.2.4), бути ознайомленим з методом визначення довжини хвилі лазерного випромінювання, в основі якого покладено явище інтерференції світла при падінні світлового променя на плоскопаралельну пластинку (§2.1.3) Прилади і обладнання Лазер неперервної дії ( лазер типу ЛГ-56), мікрооб’єктив з екраном, плоскопаралельна скляна пластинка, дифракційна гратка, циркуль Опис установки Схематично лабораторна установка для спостереження смуг однакового нахилу і визначення довжини хвилі лазерного випромінювання наведена на рис. 1 Якщо на плоскопаралельну пластинку П спрямувати розбіжний пучок світла, який формується мікрооб’єктивом О, то промені, відбиті від передньої і задньої граней плоскопаралельної пластинки є когерентними та інтерферують. Інтерференційна картина у вигляді концентричних кілець – смуг однакового нахилу спостерігається на екрані Е. Рис. 1 Послідовність виконання роботи ЗАВДАННЯ 1. Отримання інтерференційних смуг однакового нахилу у вигляді концентричних кілець і визначення довжини хвилі лазерного випромінювання Увімкнути блок живлення лазера в мережу 220 В і після ~ 5 хв натиснути на ньому кнопку “Випромінювання”. При цьому появиться лазерний промінь. УВАГА! Із–за використання високої напруги в лазері (до 5000 В) слід бути гранично уважним і акуратним при виконанні роботи: така напруга небезпечна для життя. На відстані 0,10–0,20 м від вихідного вікна лазера встановити мікрооб’єктив О, який розміщений в центрі екрана Е (рис. 1), таким чином, щоб оптичний центр мікрооб’єктива співпадав з напрямком поширення лазерного променя. На відстані 0,50–0,70 м від вихідного вікна лазера встановити плоскопаралельну скляну пластинку П. Обертаючи плоскопаралельну скляну пластинку навколо вертикальної і горизонтальної осей домогтися, щоб кут падіння променів на пластинку дорівнював нулю. На екрані Е повинні з’явитися смуги однакового нахилу у вигляді концентричних кілець. Якщо необхідно, проведіть додаткове юстування мікрооб’єктива О і плоскопаралельної пластинки П. За допомогою циркуля та лінійки виміряти радіуси 4 – 5 темних кілець (m=1, 2,…5). Обчислити значення для різних значень . Результати вимірювань і обчислень згідно п.п. 5–6 записати в таблицю 1. Виміряти відстань від площини екрана Е до поверхні скляної пластинки П. Побудувати графік залежності . З графіка для різниці довільних номерів інтерференційних кілець визначити різницю квадратів радіусів (див. рис. 2.5). Обчислити і знайти довжину хвилі випромінювання лазера за формулою (2.14) (див. §2.1.3): . Товщина плоскопаралельної пластинки d=0,0215 м. Показник заломлення скла прийняти рівним . Результати вимірювань і обчислень згідно п.п. 8–11 записати в таблицю 2. Таблиця 1 № кільця, m 1 2 3 4 5 , мм 5 8 9 11 12 , мм2 25 64 81 121 144 Таблиця 2 № з/п , R, м d, мм 1 33 0,38 21,5 825 35,59 3,88 2 32 0,38 800 10,58 3 29.75 0,38 743,75 45,67 сер. 31.58 0,38 789,42 30,61 ЗАВДАННЯ 2. Дослідження дифракції лазерного випромінювання на дифракційній гратці та визначення сталої гратки Зняти з оптичної лави екран Е з мікрооб’єктивом О і плоскопаралельну пластинку П. На відстані 0,25–0,30 м від вихідного вікна лазера розмістити дифракційну гратку так, щоб промінь лазера проходив через її центр. Екран Е встановити на відстані =0,20–0,35 м від дифракційної гратки. На екрані появиться дифракційна картина (рис. 2). Виміряти відстань від гратки до екрана та відстань між нульовим і першим максимумами, нульовим і другим і т.д. максимумами. Визначити сталу дифракційної гратки для значень m=1,2,3,4 за формулою: . Рис. 2 Результати вимірювань і обчислень записати таблицю 3. Розрахувати похибки знаходження товщини плоскопаралельної пластинки. Проаналізувати отримані результати. Таблиця 3 № з/п 1 350 75 1 23 0,012 0,00003 2,7 2 300 25 2 39 0,0122 0,00017 3 250 25 3 49 0,0123 0,00027 4 200 75 4 59 0,0112 0,00083 сер. 275 50 хххх 42,5 0,01203 0,000325 Графік залежності Висновок: під час виконання даної лабораторної роботи ми визначили довжину хвилі когерентного випромінювання лазера неперервної дії (He-Ne-лазер типу ЛГ-56), та сталу дифракційної гратки. За допомогою графіка залежності ми визначили і знайшли довжину хвилі випромінювання лазера. Згідно з проведеними обчисленнями: =789,42±30,61 нм , з відносною похибкою =3,88% Також ми обчислили сталу дифракційної гратки: d=0,01203±0,000325 мм , з відносною похибкою =2,7%

Лабораторна робота Фізика напівпровідників та діелектриків

stalnows

14.12.2016 14:12-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись