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

51314. Анализ планово-экономических показателей на предприятии Иркутской группы компаний «Техноцентр» 133 KB
  В настоящее время компания работает на рынке электротехники уже более 17 лет. За это время компания добилась многого, приобрели множество партнеров и друзей, которым мы очень благодарны за плодотворное сотрудничество. Эти 17 лет компания эффективно работала на российском рынке и гордится тем вкладом, который ей удалось внести в развитие отрасли нашего региона.
51317. ПОСТРОЕНИЕ ИМИТАЦИОННОЙМОДЕЛИ СМО И ЕЁ ИССЛЕДОВАНИЕ 320 KB
  Два наладчика обслуживают 6 станков. Станок требует наладки в среднем через каждые 0,5 часа. Наладка занимает у рабочего в среднем 10 минут. Все потоки событий – простейшие. Определить, как изменятся следующие показатели...
51318. Системы массового обслуживания 59 KB
  Задание: На вход n – канальной СМО с отказами поступает поток заявок с интенсивностью 6 заявок в час. Среднее время обслуживания одной заявки 0.8 часа. Каждая обслуженная заявка приносит доход 4у.е. Содержание одного канала обходится 2 у.е./час. Определить экономически целесообразное количество каналов.
51319. Разработка нового позиционирования марки супа быстрого приготовления “Быстросуп” компании «Europe Food GB» на фоне усиливающейся кросс-категориальной конкуренции 1.24 MB
  Отрасль потребительских товаров (Fast Moving Consumer Goods / FMCG) является одной из самых динамично развивающихся в современном бизнесе. И в России за последнее десятилетие производство товаров, без которых человек не может обходиться каждый день, совершило большой рывок: модернизируются привычные продукты