14384

Изучение свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора

Лабораторная работа

Физика

Работа №74.2 Изучение свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора. Цель: Определить длину волны лазерного излучения и измерить угловую расходимость лазерного луча. Оборудование: Лазер на оптической скамье дифракционная решетка шка

Русский

2013-06-04

38.5 KB

10 чел.

Работа №74.2

Изучение свойств индуцированного излучения

оптического квантового генератора.

Цель: Определить длину волны лазерного излучения и измерить угловую расходимость лазерного луча.

Оборудование: Лазер на оптической скамье, дифракционная решетка, шкала, изогнутая по окружности с радиусом R=380 мм.

Задание 1

Определение длины волны лазерного излучения

Порядок выполнения работы

  1.  Схема установки на рис.1.

Использование вогнутой шкалы позволяет определить угол дифракции

φ  =l11/2R              φ  =l22/2R   

2)   Из формулы для дифракционной решетки  λ=d sinφ/k , где k порядок спектра, φ – угол дифракции данного порядка, d – постоянная решетки, в данной работе

d=(1,6462   0,0003)*10-4   см.

3)   Путем дифференцирования выражения для длины волны получим функцию котангенса. Так как функция котангенса с увеличением угла убывает, погрешность определения длины волны лазерного излучения во втором порядке будет меньше, чем в первом, следовательно окончательный ответ необходимо усреднить с учетом большего веса Р, более точного измерения:     λ=(λ1 + 2λ2)/3 . Где λ1 – значение длины волны, вычисленное по первому порядку, а λ2 – по второму. Для нашего случая двух измерений имеем погрешность:

Данные вычислений

Порядок

L, см

φ, рад

λ, см

λ, м

1

30,3

0,3987

0,0000639

(0,637  0,00105)*10-6

2

67,0

0,8816

0,0000635

Задание 2

Определение расходимости лазерного луча

Порядок выполнения работы

  1.  Теоритический угол расходимости лазерного луча определяется по формуле:

                              , где Н – длина резонатора лазера, λ – длина волны излучения.     Используемый лазер имеет Н=300 мм. Используя длину волны, полученную в задании 1, находим теоретический угол расходимости         =1,457*10-3 рад.

     2)   Данные измерений приведены в таблице:

Расстояние L, м

1

2

3

4

5

6

7

Диаметр луча D,мм

1,5

3

4

7

8

9

13

   3)   Так как углы малы, считаем, что Φ=tgΦ=ai/(Li-L1) . Где ai=Ri-R1, i = 1,7. Н основании данных получен угол  Φ=1,6*10-3рад. 

Выводы: С помощью явления дифракции мы смогли определить длину волны лазерного излучения, измеряя угол дифракции и зная постоянную дифракционной решетки. Погрешности связаны, в основном, с неточностью измерения углов дифракции.В ходе работы также был определен угол расходимости двумя методами – теоретически (зная длину резонатора лазера и длину волны излучения) и экспериментально, измерив диаметр светового пятна на различных расстояниях. Таким образом, было проведено изучение оптических свойств индуцированного излучения оптического квантового генератора (лазерного излучения).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17671. Нелінійна поляризація класифікація нелінійних явищ 25.01 KB
  Нелінійна поляризація: класифікація нелінійних явищ. В оптиці взагалі кажучи можна говорити про багато параметричних явищ які в широкому розумінні можна віднести до нелінійних. До них наприклад можна віднести ефект Керра в якому під дією сильного електричного поля
17672. Обмін енергією між нелінійною поляризацією і електромагнітним полем 23.58 KB
  Обмін енергією між нелінійною поляризацією і електромагнітним полем. При распространении света в среде все такие явления связаны прежде всего с нелинейной зависимостью вектора поляризации среды Р от напряженности электрического поля Е световой волны. Среду мы будем п
17673. Одноосні кристали звичайні та незвичайні хвилі 46.76 KB
  Одноосні кристали звичайні та незвичайні хвилі. Оптически одноосными кристаллами называются кристаллы у которых свойства обладают симметрией вращения в некотором избранном направлении – оптической оси кристаллав более узком смысле: 2 главных значения диэлектрическ...
17674. Однофотонна інтерференція 18.6 KB
  Однофотонна інтерференція. Якщо розглядати випромінення на рівні окремих фотонів тобто з дуже малою інтенсивністю то також можна отримати інтерференційну картину але її природа буде дещо іншою. При проходженні окремих фотонів через щілину вони дифрагуватимуть і у...
17675. Оптичний резонатор лазера подовжні та поперечні моди 23.72 KB
  Оптичний резонатор лазера: подовжні та поперечні моди Оптичний резонатор коливальна система утворена сукупністю дзеркал в якій можуть збуджуватися і підтримуватися слабо затухаючі електромагнітні коливання оптичних і СВЧнадвисокі частоти діапазонів з випроміню
17676. Оптичний хвилевід. Числова апертура 32.31 KB
  Оптичний хвилевід. Числова апертура Оптичний хвилевід – пристрій для передавання інформації оптичним методом через оптичні волокна. В центрі такого волокна знаходиться гірська порода – кернпоказник заломлення який оточений полімерною оболонкою . Числова апертур
17677. Побудова Гюйгенса для анізотропних кристалів 279.35 KB
  Побудова Гюйгенса для анізотропних кристалів. Проходження світла крізь анізотропну речовину оптичні властивості якої в різних напрямках не однакові супроводжується рядом світлових явищ. Особливості цих явищ в анізотропних середовищах пов’язані з тим що індукований...
17678. Повне внутрішнє відбиття. Неоднорідна хвиля 23.25 KB
  Повне внутрішнє відбиття. Неоднорідна хвиля. Світло при проходженні із речовини з меншим коефіцієнтом заломленняоптично менш густого у речовину з більшим коефіцієнтом заломленняоптично більш густого наближається до нормалі. І навпаки при оберненому проходженні с
17679. Поляризація світлових хвиль (еліпс поляризації) 26.44 KB
  Поляризація світлових хвиль еліпс поляризації. Поляризація світла − це фізична характеристика оптичного випромінювання яка описує поперечну анізотропію хвиль тобто нееквівалентність різних напрямків у площині що перпендикулярна світловому променю. Оскільки век