4. Обработка результатов

1. Записать в отчет Р – величину мощности исследуемого ОКГ (Вт), измеренную при помощи измерителя средней мощности и энергии лазерного излучения ИМО-2Н.

2. Вычислить Р₀ – мощность на единицу площади (1 м²) на выходе лазера, если диаметр пучка на входе мм.

3. Построить график зависимости мощности излучения Р от угла поворота поляроида , используя данные таблицы 3.1. Объяснить полученную зависимость.

4. Определить длину волны излучения ОКГ в метрах, используя экспериментальные данные таблицы 3.2, по формуле:

, (1.4)

где м – постоянная дифракционной решетки:

– порядок используемого дифракционного максимума.

5. Найти среднеарифметическое значение длины волны , используя полученную в эксперименте совокупность значений , по формуле:

,

где – число измерений.

6. Найти погрешность .

7. Занести значения и в таблицу 3.2.

8. Рассчитать среднеквадратичную ошибку в определении длины волны по формуле:

.

9. Произвести интервальную оценку величины , используя – распределение Стьюдента для доверительной вероятности 0,95. В качестве истинной величины математического ожидания выбрать табличное значение _табл.=6,32810^-7 м. Интервальная оценка определяется по формуле:

,

где – случайная величина Стьюдента, зависящая от объема выборки (числа экспериментальных точек). Значения для доверительной вероятности 0,95 приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

	2	3	5	6	7	8	9	10
	12,7	4,30	2,78	2,57	2,45	2,37	2,31	2,26

При возрастании  2.

10. Записать в отчет, в каких пределах лежит доверительный интервал для и попадает ли в него значение _табл..

11. Записать в отчет символически состояние с инверсной населенностью атома неона и соответствующие метастабильные состояния в атоме гелия, совпадающие по энергиям с этими состояниями (Рис.1.4).

12. Записать символически переход, который обеспечивает генерацию излучения с длиной волны , полученной в эксперименте. Воспользоваться для этого схемой энергетических уровней неона (Рис.1.4).

13. Найти по совокупности измеренных значений диаметр пятна в метрах и его среднее значение .

14. Определить угол расходимости лазерного луча в радианах по формуле:

,

где м – расстояние, которое луч лазера проходит от выходного зеркала до экрана.

15. Рассчитать диаметр пятна и его площадь на расстояниях от выходного зеркала лазера 1, 5, 10, 50, 100, 3,810⁸ м, используя для этого величину угла расходимости , полученную в эксперименте, по формулам:

, .

16. Построить графики зависимости диаметра пятна лазера и площади пятна от расстояния . Результаты пояснить.

17. Найти величину Р₀ мощности излучения, приходящейся на единицу площади (1 м²), на расстояниях 1, 5, 10, 50, 100, 3,810⁸ м от выходного зеркала лазера, используя при расчетах величину площади пятна , полученную в п. 15.

18. Построить график зависимости Р₀ от . Результат объяснить.

19. Определить в Ваттах мощность изотропного источника излучения Р_изотр., который создавал бы на расстояниях 1, 5, 10, 50, 100, 3,810⁸ м от выходного зеркала ОКГ такую же мощность на площади в 1 м², как и используемый в работе лазер по формуле:

.

20. Построить график зависимости Р_изотр. от . Результаты объяснить.

21. Рассчитать угол расходимости , каким должен характеризоваться луч лазера, чтобы на Луне диаметр пятна не превысил 1 м.

22. Рассчитать, какой мощностью на выходе должен обладать такой (п. 21) ОКГ, чтобы мощность на 1 м² на расстоянии 3,810⁸ м была равна мощности исследуемого лазера на его выходе.