izuchenie_raboty_lazera_1

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное агенство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«ИНСТИТУТ ЦВЕТНЫХ МЕТАЛЛОВ И ЗОЛОТА»СФУ




Кафедра физики





Лабораторная работа № 2
Изучение работы лазера.







Студенты группы Преподаватель










Красноярск 2007 г.
Цель работы: определение длины волны лазерного излучения в видимой области с помощью дифракционной решётки; определение степени поляризации лазерного излучения.
Приборы: гелий-неоновый лазер непрерывного действия, дифракционная решётка, призма Николя в оправе, люксметр, экран, оптическая скамья с рейтерами, линейка.

Теоретическая часть.

Принцип работы лазера или оптического квантового генератора основан на трёх фундаментальных идеях, родившихся в разное время в различных областях физики. Первая идея связана с использованием вынужденного излучения света атомами системы, открытого Эйнштейном 1917 году при теоретическом изучении некогерентного теплового излучения. Вторая идея заключается в применении термодинамически неравновесных систем, в которых возможно усиление, а не поглощение света. Она была высказана В. А. Фабрикантом в 1940 году. Третья идея, берущая начало в радиофизике, состоит в использовании положительной обратной связи для превращения усиливающей системы в генератор когерентного излучения. Для этой цели служит оптический резонатор.
Любая квантовая система является квантовой с дискретным рядом разрешённых энергетических уровней. Поглощение и испускание электромагнитного излучения фотонов связано с переходом электронов с одного разрешённого уровня на другой. Поглощение энергии приводит к переходу вверх, а переход вниз связан с излучением. Излучение существует двоякого рода: спонтанное (самопроизвольное), и индуцированное (вынужденное).
Среда в которой искусственно нарушено термодинамическое равновесие и заселённость верхнего уровня больше, чем нижнего называется активной средой.

Ход работы.
Определение длины волны излучения гелий-неонового лазера в видимой области спектра с помощью дифракционной решётки.
Дифракционная решётка с d=0,01 мм.

Расстояния x от максимума нулевого порядка до максимумов разных порядков


Вправо от «0»
Влево от «0»
среднее
Sin
·

· (мкм)

1
0,014
0,013
0,0135
0,0673
0,6322

2
0,029
0,027
0,028
0,1387
0,6293

3
0,045
0,041
0,042
0,2057
0,6281

4
0,058
0,055
0,0565
0,2719
0,6279

5
0,074
0,07
0,072
0,3387
0,6272

Расстояние от дифракционной решётки до экрана L=0,2 м.

Среднее значение
·=0,6289 мкм.


Определение степени поляризации лазерного луча.

P=Emax-Emin/ Emax+ Emin-2Eф
Emax1=23
Emin1=1

Emax2=25
Emin2=1

Emax3=27
Emin3=1

Eф=0
Ecp=25
P=25-1/25+1=0.923
Вывод: мы определили длину волны излучения гелий-неонового лазера и степень поляризации лазерного луча.
15

Приложенные файлы

  • doc 18279849
    Размер файла: 43 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий