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

54423. Мониторинг как технология управления качеством образования учащихся в профильной школе 96 KB
  В связи с этим важное значение приобретает социальнопедагогический мониторинг качества образования учащихся позволяющий своевременно получать полную и объективную информацию о результатах работы в профильной школе и осуществлять прогнозирование ее развития. Объектом мониторинга является многоаспектная интеграция включающая учащихся и педагогов нормативное и процессуальное сопровождение образовательные профессиональные и личностные достижения всех участников образовательного взаимодействия и управления качеством профильного обучения....
54424. Мониторинг окружающей среды в Украине 80.5 KB
  Цель: организовать и провести в школе экологическую работу с группой детей и помочь им спасти жителей Мусорного острова; показать учащимся возможности применения экологических навыков в повседневной жизни; воспитывать уважительное отношение к окружающей среде и осознавать свою роль в ней. Изучение проблемы мусора. Реализация акции Нажми на мусор. Для того чтобы ознакомить детей с проблемой бытовых отходов необходимо начать работу с постановки проблемы мусора.
54425. Посилення великокнязівської влади за Володимира Мономаха 58.5 KB
  Мета: характеризувати процес посилення великокнязівської влади за Володимира Мономаха та довести що за його правління Київська Русь зазнала періоду піднесення; розвивати в учнів уміння давати характеристику історичному діячу визначати його місце в історичному процесі аналізувати матеріал роботи висновки працювати з джерелами інформації; переконати учнів у силі згуртованості та єдності на прикладі діяльності Володимира Мономаха виховання почуття патріотизму. Обладнання: Портрет Володимира Мономаха картини картки з джерелами...
54426. Владимир Мономах его внутренняя и внешняя политика 98.5 KB
  ЦЕЛЬ: охарактеризовать процесс усиления великокняжеской власти при Владимире Мономахе и доказать на примерах его внутренней и внешней политики что в период его правления Киевская Русь переживает период расцвета; развивать умение учащихся давать характеристику историческому деятелю определять его место в историческом процессе работать с картой анализировать материал делать выводы работать с историческими источниками; убедить учащихся в силе единства на примере деятельности Владимира Мономаха. ОБОРУДОВАНИЕ: карта портрет Владимира...
54427. Моральная ответственность 49.5 KB
  Перечислите качества личности шутника предположите каким в будущем он будет: другом сослуживцем сыном отцом Присуща ли шутнику моральная ответственность за свои поступки Чтобы вы посоветовали всем участникам Чему учит эта ситуация Обсуждение. Правильно ли поступают мальчишки по отношению к Юли Какие качества личности присущи обидчикам На каком уровне развита моральная ответственность за свои поступки у мальчишек Чтобы вы посоветовали всем участникам Чему учит эта ситуация Обсуждение.
54428. Учимся дружить 124 KB
  Цели и задачи. Нужно расположить буквы в правильной последовательности Чтобы получилось слово буквам нужно подружиться. Важно уметь находить друг с другом общий язык дружить. Мы обсудим: легко ли найти друга какие качества нужно развивать в себе чтобы научиться дружить.
54429. Морально – екологічне виховання 640 KB
  Спостережливість - це та дорогоцінна властивість людини завдяки якій вона здатна орієнтуватись в навколишньому середовищі розуміти різноманітний світ природи контактувати з людьми. Радість зустрічі із живою істотою надовго залишиться в памяті дітей пробудить допитливість добрі почуття до природи. Уперед до гармонії сучасного суспільства і природи до такої взаємодії окремої особи і людства із середовищем за якої спілкування з природою стало б джерелом всебічного збагачення людини яка прагне не знищувати а вдосконалювати життєві...
54430. Моральні норми і правила співжиття у людському суспільстві 44 KB
  Нагадайте будь ласка що таке етикет Памятаєте я вам розповідала що у часи Людовіка ХІУ етикетками називали картки на яких писали основні правила поведінки та роздавали придворним. Скажіть про які обовязкові правила етикету нагадала дівчинці королева Які з правил етикету виконуються й зараз а які вже є застарілими Діти відповідають. З часом деякі норми змінюються ми вже не робимо реверанси але головні правила спілкування зостаються тими ж що в Аристотеля і Декарта вихованість ввічливість...
54431. РЕПРЕЗЕНТАЦІЯ ОБРАЗУ МОРЯ У ТВОРАХ УКРАЇНСЬКИХ ПИСЬМЕННИКІВ ЯК ЗАСІБ ЕКСПРЕСИВНОГО ВПЛИВУ, ФОРМУВАННЯ СВІДОМОСТІ СУЧАСНОГО СТУДЕНТА, ЙОГО ІНТЕЛЕКТУАЛЬНО-ЕСТЕТИЧНОГО СМАКУ І СВІТОСПРИЙНЯТТЯ 109.5 KB
  Це і мариністичні мотиви і образи в народній класичній і сучасній літературах; жанри морського роману й мариністичної лірики образи мореплавців першовідкривачів піратів та морських фантастичних істот у художніх творах. Не можна оминути й прислівїв та приказок повязаних з морем рибалками риболовлею. Море Нащо в море воду лити коли й так море повне. І море починалося з краплі.