3470

Исследования оптического квантового генератора (лазера)

Лабораторная работа

Физика

Исследования оптического квантового генератора (лазера). Изучения принципа работы и устройства квантового генератора (ОКГ). Освоения электроскопического метода определения состава возбужденной среды. Измерения параметров и характеристик вынужденного...

Русский

2012-11-02

48 KB

14 чел.

Исследования оптического квантового генератора (лазера).

Изучения принципа работы и устройства квантового генератора (ОКГ). Освоения электроскопического метода определения состава возбужденной среды. Измерения параметров и характеристик вынужденного излучения.

Указания по организации самостоятельной работы.

 

Оптический квантовый генератор (ОКГ) является прибором, в котором созданы условия для получения вынужденного излучения.

Для получения вынужденного излучения необходимо среду, которая, преобразует энергию накачки в энергию возбужденного излучения. Рабочая среда (ОКГ) может быть газообразной, твердотельной или жидкостной.

В возбужденной среде существуют спонтанное излучение, вынужд. излуч. и вынужд. поглощения. Интенсивности излучений и поглощения единицы объема среды могут быть расчислены по формулам:

     (7.1)

 

где А212112 – коэффициенты Эйнштейна, определяющие вероятности спонтанного излучения вынужденного излучения поглощения;

 N2, N1 – плотности частиц в составлениях с энергии Е2 и Е1;

Проверка того, что в ОКГ существует зависимость (7.2.) и составляет сущность настоящей работы. Величины h и  и В являются константами активной среды.

Целью работы предусмотрено измерения спектра излучения возб. среды. ОКГ и определение состава среды. Чтобы найти состав газа, образующего активную среду ОКГ, необходимо сравнить длины волн полученного спектра с образующих атомов.

Поляризация вынужденного излучения ОКГ определяется по измеренной зависимости интенсивности излучения, пропущенного кристалла от угла поворота вокруг оптической оси.

1.3. Описания лабораторной установки.

Оборудование: газовый ОКГ с регулируемым блоком питания, фильтр с переменным коэффициентом поглощения излучения, монохроматор, индикатор мощности излучения, анализатор таблицы спектральных линий, экран.

                Ф

     ОКГ            VD

 М              A                        Э

         

                0 0 0

               PA2

                 мкА

       RP            mA        PA1

Рис.7.1

На рис.7.1 приведена схема макета, предназначенного для измерения параметров и характеристик излучения возб. среды ОКГ и излучения и принципа его действия.

Основным элементом макета является промышленный лазер ЛГ-108.

7.4. Порядок выполнения работы.

  1.  Определения состава активной среды ОКГ.

Вращая ручку механизма перемещения фильтра – поглотителя Ф, расположенную на ОКГ, добились исчезновения ярко-красного направленного излучения.

Установили ОКГ перед входной щелью монохроматора М так, чтобы в него попадало излучения возбуждённой среды. Подбором ширины входной цели, фокусировкой окуляра добились чёткого изображения спектра. Изучили спектр излучения активной среды ОКГ в видимом диапазоне длины волн. Используя градировочную кривую монохроматора определили длинны волн наиболее ярких линий излучения.

Получили следующие результаты:

Красный - =700 мкм

Оранжевый - =680 мкм

Жёлтый - =650 мкм

Зелёный - =560 мкм

Синий - =490 мкм

Фиолетовый - =450 мкм

Сравнивая линии излучения активной среды ОКГ с эталонными спектральными различных атомов, определили, что в состав активной среды входят элементы гелий и неон.

  1.  Определения угла расходимости вынужденного излучения ОКГ.

Измерили радиусы пятна излучения ОКГ на различных расстояниях от него. Получили:

при =0,15 м   =10-3 м

при =2,3 м   =0,6*10-3 м

Тогда по формуле

Q=arctg() научили,

Что Q=0,013 рад.

Следовательно угол расходимости вынужденного излучения очень мал.

ВЫВОД: на этой лабораторной работе мы изучили принцип работы и устройство оптического квантового генератора (ОКГ). Мы выяснили, что спонтанное излучения возбужденной среды изотропно, некогерентной, немонохроматично и неполяризовано.

Фотоны, образовавшиеся в результате излучения, должны иметь одинаковую энергию, фазу и поляризацию.

Мы выяснили, что состав активной среды ОКГ, расположенного в лаборатории входит неон и гелий.

Угол расхождения выпущенного излучения ОКГ очень мал.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

14827. Ұлттық ойындар мен өнердiң тәрбиелік сипаты 72 KB
  Ұлттық ойындар мен өнердiң тәрбиелік сипаты 1. Ұлттық ойындардың тәрбиелік маңызы. 2. Ұлттық ойынсауық түрлері туралы. 3. Әдетғұрып ойындары арнаулы жырмен айтыспен басталуы. Ойнамайтын бала жоқ. Ойынға қызықпайтын адам жоқ. Көңiл көтермейтiн адам сауық құрмайты...
14828. Ұлттық салт-дәстүрлерді насихаттаудың тәрбиелік мәні 85 KB
  Ұлттық салтдәстүрлерді насихаттаудың тәрбиелік мәні. 1. Отбасы тәрбиесi ұл мен қыз тәрбиесiнiң ерекшелiктерi жастарды жұбайлық өмiрге даярлау. 2. Отбасы тәрбиесiнiң 8 түрi. 3. Қазақстандықтардың ұлттық салтдәстүрлерiн марапаттаудың әлеуметтiк мәнi Қазақ халқы ұл тә
14829. ФАРАБИ ТРАКТАТТАРЫНДАҒЫ БІЛІМ, ТӘРБИЕ ЖӘНЕ АДАМГЕРШІЛІК —ГУМАНИЗМ МӘСЕЛЕЛЕРІ 46 KB
  ФАРАБИ ТРАКТАТТАРЫНДАҒЫ БІЛІМ ТӘРБИЕ ЖӘНЕ АДАМГЕРШІЛІК ГУМАНИЗМ МӘСЕЛЕЛЕРІ Ж. Исахметұлы Тараз мемлекеттік педагогикалық институты Тараз қ. Қазіргі дүниені неғұрлым дұрыс танып білу үшін және жақсы өмірдің дұрыс жолын таңдай білу үшін және жаңа мыңжылдықта ...
14830. Уәлихановтың қазақ халқының салт-дәстүрлерi туралы ой-пiкiрлерi (1835-1865). 58.5 KB
  Уәлихановтың қазақ халқының салтдәстүрлерi туралы ойпiкiрлерi 1835-1865. 1. Шоқанның алғашқы хат тануы. 2. Ш.Уәлихановтың орыс достары. 3. Шоқанның БатысШығыс халық әдебиетін зерттеуі. 1.Шоқанның өскен ортасы. Әжесi Айғанымның әкесi Шыңғыстың маңына аңшы әңгiмешi е
14831. Шоқан Уалихановтың ағартушылық идеялары. (1835-1865) 40.5 KB
  Шоқан Уалихановтың ағартушылық идеялары. 1835-1865 Шоқан Уалиханов – ұлы ағартушы – демократ қазақтың ғұлама ғалымы шығыстанушы тарихшы этнограф фольклорист Шоқан Шыңғысұлы Уалиханов қазақ мәдениеті мен әдебиетінің тарихында ерекше орын алады. Аса дарынды қазақ
14832. ШЫҒАРМАШЫЛЫҚ ШЫҢДАЛУ – БАСТЫ БАҒЫТ 84 KB
  ШЫҒАРМАШЫЛЫҚ ШЫҢДАЛУ – БАСТЫ БАҒЫТ Б.С.Нұрмағамбетова Мемлекеттік мекеме – Павлодар қаласының № 28 орта жалпы білім беру мектебі қазақ тілі Қазіргі кезде ғылымда тұлғаның өзінөзі ұйымдастыруына тәрбиелеу жөнінде яки түрлі пікір қалыптасқан. Олардың біріөзі
14833. Этнопедагогика мен этнопсихологияның ортақтығы 138 KB
  Этнопедагогика мен этнопсихологияның ортақтығы 1. Ұлттық психикалық құрылым мен ұлт мәдениетi арасында байланыс. 2. Ұлттық психикалық құрылым мәдени ерекшелiктiң шартты белгісі. 3. Салтдәстүр сабақтастығы. Этнопедагогика лттыќ салтдєстрлердiњ тєлiмдiк мєнма...
14834. Абайдың әділеттілік туралы іліміне шолу 63.5 KB
  Асан Омаров – абайтанушы ғалым Әділет Министрлігі жанындағы Дін мәселелері жөніндегі ғылымизерттеу және талдау орталығының жетекші маманы. Абайдың әділеттілік туралы іліміне шолу Адамның ішкі әлемінің рахаты мен тыныштығы былайша айтқанда жа...
14835. АЛАШ ФИЛОСОФИЯСЫ ӘЛЕМ ҚАЗАҚТАРЫ МӘДЕНИЕТІ КОНТЕКСІНДЕ 41.5 KB
  Тұрдығұл Шаңбай Алаштану ғылымизерттеу орталығының директоры Семей мемлекеттік педагогикалық институты Философия және саясаттану кафедрасының меңгерушісі АЛАШ ФИЛОСОФИЯСЫ ӘЛЕМ ҚАЗАҚТАРЫ МӘДЕНИЕТІ КОНТЕКСІНДЕ Құрметті қауым Қадірлі қонақтар ...