4. Обработка результатов измерений
1.
Результаты измерений, записанные в
табл. 1, представьте в полярных координатах.
По графику убедитесь, что излучение
лазера практически линейно поляризовано,
и определите положение плоскости
колебаний вектора
.
По формуле
определите степень поляризации излучения.
2.
Рассчитайте длину волны λ, исходя из
условия главных максимумов дифракции
на одномерной решётке: d
sin φ = ± kλ,
где d
– постоянная решётки, k
– порядок максимума,
считая угол дифракции φ малым, т. е.
полагая, что
.
3.
Найдите погрешность Δλ и представьте
окончательный результат в виде
при наименьшем значенииL.
4. Используя данные, записанные в табл. 3, нарисуйте график зависимости (iф – iфон) от координаты диафрагмы фотоприемника x.
5.
На графике проведите горизонтальную
прямую на уровне 1/e2
(где e
– основание натурального логарифма)
от максимального значения (iф
– iфон)max.
Модуль разности абсцисс точек пересечения
этой прямой с кривой (iф
– iфон)(x)
равен диаметру фокального пятна a.
По формуле (4) определите расходимость
лазерного пучка
.
Ответ дайте в радианах и угловых минутах.
Контрольные вопросы
1. Из каких элементов состоит гелий-неоновый лазер?
2. Что означает термин инверсная населённость уровней?
3. Что такое спонтанное и вынужденное излучение? Каковы особенности вынужденного излучения?
4. Нарисуйте схему энергетических уровней, используемых при работе гелий-неонового лазера.
5. Какое вещество является рабочим в гелий-неоновом лазере? Где образуется инверсная населённость уровней?
6. Какую роль играет гелий в гелий-неоновом лазере?
7. Каким образом достигается высокая монохроматичность излучения лазера?
8. Почему лазерный пучок называют дифракционно-ограниченным?
9. Как можно оценить степень расходимости лазерного пучка?
10. Почему лазерный луч плоско поляризован? Каким образом достигается этот эффект?