Экспериментальная часть

1. Определить состояние поляризации излучения лазера ЛГН-215. снять зависимость силы фототока от угла поворота поляроида. Результаты измерения занести в таблицу 1, построить график зависимости мощности излучения от угла поворота, используя миллиметровую бумагу.

2. Определить среднюю мощность лазерного излучателя и его интенсивность.

3. Произвести оценку погрешности. Сделать выводы.

Таблица 1

Угол поворота	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180
Мощность W, Вт

Вопросы:

1. Объясните что такое вынужденное излучение?

2. Что такое накачка? В чем она заключается?

Лабораторная работа №5 «Определение длины волны излучения с помощью дифракционной решетки»

ЦЕЛЬ:

получение и исследование дифракционной картины по типу Фраунгофера с использованием лазера в качестве источника света.

Теория метода

Явление дифракции состоит в отклонении от прямолинейного распространения света, если оно не вызвано отражением, преломлением и изгибанием световых лучей в средах с непрерывно изменяющимся по показателем преломления (рефракция). Это явление - одно из подтверждений волновой природы света. При дифракции в области, где по законам геометрической оптики должна быть тень, а также вне области тени вблизи ее границ, как правило, наблюдается закономерное чередование освещенных и неосвещенных участков – дифракционная картина. Расчет дифракционной картины, то есть расчет положения, формы, размеров темных и светлых пятен, за исключением немногих простых случаев, сопряжен с математическими трудностями.

Относительно более простыми становятся эти расчеты при дифракции Фраунгофера, то есть в том случае, когда выполняется неравенство

,

где d – расстояние от препятствия, на котором дифрагирует свет, до экрана, на котором наблюдается дифракционная картина,D – характерный размер препятствия, то есть радиус отверстия или диска, ширина щели и т.д.,– длина световой волны.

Дифракцию Фраунгофера можно наблюдать, если осветить препятствие параллельным пучком света, а дифракционную картину получать на экране, помещенном в фокальной плоскости собирающей линзы, расположенной за препятствием (рис.1). Линза собирает параллельный пучок лучей, дифрагировавших на угол , в некоторой точке своей фокальной плоскости. Пучок, соответствующий другому углу дифракции, будет сфокусирован в другой точке. Параллельный пучок света, падающий на препятствие, обычно полу чают, помещая точечный источник в фокусе собирающей линзы. В настоящей работе источником практически параллельного светового пучка является лазер

Рис.6. Схема наблюдения дифракции по типу Фраунгофера

В данной лабораторной работе исследуется дифракция Фраунгофера на прямоугольной щели. На рис.1 приведена схема дифракции параллельного пучка света на прямоугольной щели (Щ) ширинойb. Дифракционная картина наблюдается на экране (Э), помещенном в фокальной плоскости собирающей линзы (Л).

Дифракционная картина представляет собой чередование темных и светлых полос, параллельных щели. Распределение интенсивности на экране описывается соотношением

где – интенсивность падающего на щель света, aI – интенсивность света, дифрагировавшего на угол.

Минимуму интенсивности наблюдаются при углах дифракции , удовлетворяющих уравнению

bsin = ±kl ,

где k – целое число, обозначающее порядок минимума. Приk = 0 наблюдается главный максимум, соответствующий углу= 0. Он является самым ярким. Яркость остальных максимумов убывает с ростом угла дифракции (с порядком максимума).