Порядок выполнения задания

1. Расположить на оптической скамье перед выходным окном лазера дифракционную решетку, за ней - экран с листом бумаги (рис.13.4).

Включить лазер. Получить на экране дифракционную картину. Аккуратно отметить положение максимумов нулевого (с наибольшей интенсивностью), первого, второго и т.д. порядков. Лист бумаги снять с экрана, измерить точной линейкой x_к вправо и влево от центрального максимума и занести в таблицу 1 с указанием единиц измерения.

Таблица 1

Расстояния хк от максимума нулевого порядка до максимумов разных порядков
	Вправо от «0»	Влево от «0»	Среднее ‹xк›	sin φк	λк (нм)
1
2
3
4
5

2. Измерить расстояние L от дифракционной решетки до экрана с точностью до 1 мм. Записать значение постоянной дифракционной решетки d.

3. Вычислить длину волны λ по формуле

,

а её среднеарифметическое значение по формуле

,

где n – число измеренных длин волн.

4. Длину волны лазерного излучения λ в видимой области, измеренную в нанометрах, записать в виде

λ = ‹λ› ± Δλ, с вероятностью α = … , ε = … ,

указывая единицы измеренияы. Здесь α – доверительная вероятность (задается преподавателем). Полуширина доверительного интервала вероятности (абсолютная погрешность измерения) найти как

,

где t_α – коэффициент Стьюдента (находится по таблицам для заданного значения α и n), а относительная погрешность измерения равна

.

5. Оценить расхождение измеренной длины волны с паспортным значением (для ЛГ-75 λ _Т= 0,63 мкм):

,

которое не должно превышать относительную погрешность измерения.

З А Д А Н И Е 2. Определение степени поляризации лазерного луча.

Если пропустить световой луч через анализатор, то при вращении анализатора вокруг направления луча от 0 до 360˚ интенсивность проходящего света будет изменяться от максимального I_{ma x} до минимального значения I_min. Степенью поляризации луча называется величина

.

В качестве анализатора используется поляроид (поляризатор); регистратором интенсивности излучения служит селеновый фотоэлемент с вентильным фотоэффектом (люксметр). Учитывая, что освещенность Е пропорциональна интенсивности света, а также учитывая поправку на фоновую освещенность Е_ф фотоэлемента, получаем расчетную формулу

. ( 13.3)

Для плоско-поляризованного луча степень поляризации равна единице, для естественного света – нулю, для частично-поляризованного – принимает значения от 0 до 1.