WWW.DIS.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Министерство образования Российской Федерации

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ВОЛНЫ

ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И

РАЗМЕРОВ МАЛЫХ ПРЕПЯТСТВИЙ

Методические указания

Иркутск 2004 PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Печатается по решению научно- методического совета Иркутского государственного университета Кратко рассматриваются вопросы интерференции, дифракции и поляризации света.

Студентам предлагается экспериментально изучить эти явления и определить длину волны лазерного излучения.

Предназначена для студентов 1 и 2 курсов естественных факультетов Составитель: к.ф.-м.н., доц. Л.И.Алексеева Рецензент: к.ф.-м.н., проф. Л.А.Скоробогатова PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Определение длины волны лазерного излучения и размеров малых предметов Внимание! Попадание в глаза лазерного излучения опасно для зрения. Поэтому при работе с лазером необходимо соблюдать меры предосторожности и наблюдения производить исключительно после отражения светового луча на экране с рассеивающей поверхностью.

Цель работы:

1. Познакомиться с явлением дифракции и интерференции света.

2. Познакомиться с работой полупроводникового лазерного диода непрерывного действия и определить длину волны лазерного излучения.

3. Определить размеры металлической сетки.

Приборы и принадлежности:

Лазер, дифракционная решетка, металлическая сетка, поляризатор, рулетка, линейка, экран.

Краткая теория Естественные и искусственные макроскопические источники света, такие как лампы накаливания, газоразрядные лампы, Солнце и т.д., представляют собой PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com совокупность множества атомных излучателей, которые испускают кванты света независимые друг от друга.

Пространственная r ориентация электромагнитных r векторов Е и В этих квантов и моменты актов испускания отдельными частицами распределены хаотически. Поэтому световая волна, излучаемая таким источником, характеризуется быстро изменяющимися r r колебаниями векторов Е и В (рис.1) плоскости которых с равной вероятностью ориентированы во всевозможных направлениях, перпендикулярных направлению распространения светового луча. Такой свет называется естественным (неполяризованным) r и может быть изображен совокупностью векторов Е, расположенных хаотично в сечении, перпендикулярном распространению r луча (рис.2а). Свет, в котором колебания вектора Е каким-либо образом упорядочены и колеблются в определенной плоскости, называется линейно или плоско-поляризованным (рис.1 и 2б, 2в).





PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com По современным представлениям свет – это сложный электромагнитный процесс переменный во времени и в волновыми, так и квантовыми свойствами. В явлениях дифракции и интерференции проявляются волновые свойства света. Явление дифракции состоит в том, что при прохождении через узкие отверстия, соизмеримые с длиной волны, или около краев непрозрачных экранов, свет испытывает отклонение от прямолинейного распространения и заходит в область геометрической тени. Явление интерференции состоит в том, что при наложении когерентных световых волн происходит перераспределение светового потока в пространстве, в результате чего в определенных местах на экране возникают максимумы интенсивности, разделенные минимумами. Явление дифракции и интерференции хорошо наблюдается при прохождении белого света через дифракционную решетку с образованием ярких спектров. При пропускании лазерного излучения через монохроматические максимумы интенсивности.

Лазерами называются приборы, которые позволяют получить усиление световой энергии с помощью вынужденного излучения. То есть, в этих приборах создаются такие условия, при которых можно заставить одновременно большое количество электронов перейти с более высокого (возбужденного) уровня на нижний PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com (основной) с излучением квантов (вынужденное Работа простейшего полупроводникового лазерного диода п- и р- типа. Полупроводники р- типа получаются при добавлении в основное вещество, например, германий или кремний, примеси меньшей валентности индий; п- типа – большей валентности мышьяк. Причем концентрация примесей должна быть настолько велика, перекрывались и тем самым могла создаваться инверсия населённости. Это означает, что при соответствующих напряжения) значительная часть электронов оказывается в возбужденном состоянии, затем они могут прорекомбинировать с дыркой с излучением кванта Дифракционная решетка изготавливается на заводе путем нанесения определенного числа штрихов на 1 мм, решетке, d – параметр дифракционной решетки.

Дифракционная решетка позволяет разложить лазерный луч на большое число когерентных лучей, расходящихся под произвольными углами. Параллельные лучи интерферируют в бесконечности, образуя max и min на достаточно удаленном (по сравнению с параметром дифракционной решетки) экране. В тех направлениях, PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com здесь k = 0;±1;±2 и т.д. – порядок интерференционных max.

Если углы дифракции, под которыми наблюдаются максимумы 1-ого, 2-ого и т.д. порядков не превышают 50, тогда окончательная формула для определения длины волны лазерного излучения принимает вид Размеры D малых отверстий или препятствий при дифракции электромагнитного лазерного излучения известной длины волны можно определить по PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com Порядок выполнения работы:

1 часть. Определение длины волны лазерного излучения.

1. Установить лазер на расстоянии L1-3 м. Величину L 2. На экране получить изображение нескольких дифракционных max. Измерить линейкой расстояние 3. Сделать не менее 6 измерений для трех различных значений L. Результаты измерений занести в табл. 1.

4. Вычислить i каждого измерения, ср и средне квадратичную погрешность многократных измерений 2 часть. Определение размеров металлической сетки.

1. В держателе на пути лазерного луча установить металлическую сетку. На экране получить изображение PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com некоторого расстояния L от предмета.

2. Измерить расстояние L от предмета до экрана, а также между максимумами 2l1, 2l2 и т.д. по вертикали и 3. Составить таблицу 2 и занести в нее результаты измерений. По формуле (4) вычислить размер ячейки металлической сетки (сито) D и его среднее значение, а также N- число отверстий на 1мм.

4. Вычислить наименьшую приборную погрешность однократного измерения D.

3 часть. Изучение поляризации лазерного луча.

Луч лазера поляризован. В этом можно убедиться с помощью поляризатора, пропускающего колебания только определенного направления. Поляризатор представляет собой пластинку, вырезанную из анизотропного кристалла таким образом, что оптическая О 1* О 1* располагается в плоскости пластинки (рис.4).

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com При прохождении света через такую пластинку остаются колебания вектора Е, параллельные оптической оси О 1* О 1* поляризатора. Исследование поляризации лазерного луча проводят следующим образом:

1. На пути лазерного луча (Л) после металлической сетки (С) установить поляризатор (П) (рис.4).

2. Поворачивая поляризатор вокруг оптической оси О 1* О 1*, можно убедиться, что при некотором положении оси О 1 О 1 поляризатора интерференционная картина на экране имеет максимальную освещенность. При повороте оси поляризатора на 900 освещенность экрана почти полностью исчезает. Это означает, что лазерный луч поляризован, т.е. плоскость колебаний вектора Е электромагнитной волны совпадает с осью О 1 О 1, а в плоскости, перпендикулярной этой оси колебания PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com 1. Какие лучи называются когерентными?

2. Что собой представляет свет?

3. Изобразите на чертеже и запишите уравнение электромагнитной волны.

4. В чем суть явления дифракции и интерференции?

5. Какой свет называется естественным и 6. Как возникает излучение лазера? Охарактеризуйте его.

1. Трофимова Т.И. Курс физики: Учебное пособие для PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com

 

Похожие работы:

«УДК 364.4(075.8) ББК 65.272я73 МИНОБРНАУКИ РОССИИ У 91 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА (ФГБОУ ВПО ПВГУС) Кафедра Социальные технологии Рецензент к.ф.н., доц. Рузова Л. А. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ по дисциплине Организация медико-социальной помощи населению для студентов специальности 040101.65 Социальная работа Учебно-методическое пособие по дисциплине Организация меУ 91...»

«М. А. Б у л а т о в ТЕОРИЯ БУХГАЛТЕРСКОГО УЧЕТА Учебное пособие Издание третье, переработанное и дополненное Издательство ЭКЗАМЕН МОСКВА 2005 УДК 657 Б Б К 65.052 Б90 Булатов М.А. Б90 Теория бухгалтерского учета: Учебное пособие / М.А. Булатов. —3-е изд., перераб. и доп. — М.: Издательство Экзамен, 2005. — 256 с. Рецензенты: Скворцова Н.Т., к.э.н., доцент; Минина Е.И., к.э.н., доцент ISBN 5-472-00528-0 Материал данного учебного пособия излагается в соответствии с Государственным...»

«Artrit_A5 copy-new.qxd 30/08/2007 16:14 Page 1 ВРАЧ – ПАЦИЕНТУ ИНФОРМАЦИЯ О РЕВМАТИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ РЕВМАТОИДНЫЙ АРТРИТ (методическое пособие по материалам научно-практической конференции (школы) Ревматоидный артрит. Современные методы лечения 15 марта 2007 г.) Межрегиональная общественная организация инвалидов Ревматологическая Ассоциация Надежда www.revmo-nadegda.ru e-mail: revmo-nadegda@mail.ru Artrit_A5 copy-new.qxd 30/08/2007 16:14 Page Artrit_A5 copy-new.qxd 30/08/2007 16:14 Page...»

«С. С. Зарубин, М. А. Калинин Формирование практических умений и навыков в клинической интернатуре по оториноларингологии Учебное пособие Архангельск, 2010 г. СОДЕРЖАНИЕ 1. ВВЕДЕНИЕ 5 2. ОБЩАЯ СЕМИОТИКА ПАТОЛОГИИ ЛОР-ОРГАНОВ 8 3. ИСТОЧНИКИ ОСВЕЩЕНИЯ И ОСНОВНОЙ ИНСТРУМЕНТАРИЙ 11 3.1. ПОЛЬЗОВАНИЕ ЛОБНЫМ РЕФЛЕКТОРОМ 12 4. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ЛОР ОРГАНОВ 13 4.1. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ НОСА И ОКОЛОНОСОВЫХ ПАЗУХ 13 4.2. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ГЛОТКИ 16 4.3. МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯ ГОРТАНИ 4.5. МЕТОДИКА...»

«При цитировании и использовании материалов, ссылка на источник – www.esoteric4u.com - обязательна! Пособие для Групп Развития Методическое Пособие по работе с Планетарными Каналами Мира Асия (Мира Действия) Дополнительно: Пособие Эзотерическая модель Мира Действия 1 Содержание: Предупреждение Введение Явное, Скрытое и Эзотерическое Значение Дерева Сфирот Наследие Сфиротической Магии Дерево Сфирот – как Спираль Качеств Описание Каналов Мира Асия в их воздействии на Подсознание Скрытое Значение...»

«Министерство образования Российской Федерации Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Факультет Автомобильный транспорт дипломный проект по специальности 150200 Автомобили и автомобильное хозяйство. Методические указания Составитель: А.П. Ёлгин Омск Издательство СибАДИ 2004 УДК 629.114.6 ББК 39.375 Рецензент канд. техн. наук, доц.. Работа одобрена методической комиссией факультета Автомобильный транспорт в качестве методических указаний по выполнению дипломных...»

«MI,IH OFPHAYKIT POC CVTVI @e4epanbuo rocyAapcrBeHHoe e yqpex(AeHlre 6roANerHo o6pasonareJrbuoe e BbrcrrreroupoS eccr4 HElnburo o6pason auvrfl. o o (yxru Hc Krr fi rocyAa p crBeH Hbr fi TexH Hrrec Kr.r yH r{Bep curer) fi (yrry) 'l$-,ffitfif,ID 6\hffiffi) p rro HayrrHofipa6ore oHHOfi AeflTenbHOCTH w{8* (( '- B. E. Kyreuon 2011it|AP IIPOTPAMMA BCTyrrr4TenbH oro 3K3aMeHa B acrll4paHTypy n o cleqr4€urbHocTu 05.21.01 - TexsoJrorlrf, vrMarnr4Hbr Jreco3aroroBoK r4 JrecHofo xo3flficrsa IIo...»

«МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА ФАКУЛЬТЕТ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ МАТЕМАТИКИ И КИБЕРНЕТИКИ Анализ данных, обучение по прецедентам, логические игры, системы WEKA, RapidMiner и MatLab (ПРАКТИКУМ НА ЭВМ КАФЕДРЫ МАТЕМАТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ) УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ Дьяконов А.Г. Москва, 2010 г. Печатается по решению редакционно-издательского совета факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ имени М.В. Ломоносова Рецензенты: Ю.И. Журавлёв, д.ф.-м.н., профессор,...»

«УДК 364.4(075.8) ББК 65.272я73 МИНОБРНАУКИ РОССИИ У 91 ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СЕРВИСА (ФГБОУ ВПО ПВГУС) Рецензент Кафедра Социальные технологии к.ф.н., доц. Рузова Л. А. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС по дисциплине Социальная реабилитация для студентов направления 040100.62 Социальная работа Учебно-методический комплекс по дисциплине Социальная У 91 реабилитация / сост. Л. И....»

«ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА Методические указания к выполнению контрольных работ для студентов всех форм обучения Омск 2012 -0Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ) Кафедра физического воспитания ЭКСПРЕСС-ОЦЕНКА ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА Методические указания к выполнению...»




 
© 2013 www.dis.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.