Опис установки

Для виготовлення голографічних дифракційних граток використовується установка, схема якої зображена на рис. 4.10.

В

Рис.4.9 Установка для виготовлення голографічних дифракційних граток

ипромінювання лазера 1 з допомогою короткофокусної лінзи 2 розширюється, а потім розділяється на два пучка: відбитий від дільника Д пучок дзеркалом З₁ направляється на фотопластинку 4; частина випромінювання, що проходить через дільник дзеркалами З₂ і З₃ також відбивається на фотопластинку. Обидва пучка, накладаючись один на одного, інтерферують. Після експонування фотопластинки в місцях розміщення світлих смуг інтерференції на фото шарі виділяється срібло, яке при проявленні негатива утворює чорні смуги, а в місцях темних смуг інтерференції фотошар залишається прозорим. Така відзнята і оброблена фотопластина є голографічною дифракційною граткою. Відстань між темними і світлими смугами її визначається із рівняння .

Основні вузли установки розміщуються на одній масивній основі і являють собою жорстко з’єднану оптичну систему. Дзеркала З₁, З₂, З₃ кріпляться таким чином, що можуть обертатися навколо вертикальної вісі. Крім того, дзеркала можуть зміщуватися відносно вертикальної площини і вздовж направляючих на основі столика.

Це дозволяє накладатись обом пучкам лазерного випромінювання в площині фотопластинки і забезпечує вирівнювання оптичних шляхів обох пучків для отримання контрастної інтерференційної картини.

Обробка експонованих фотопластинок проводиться за відомим процесом обробки фотоматеріалів. Для підвищення дифракційної ефективності голографічної гратки негатив відбілюють. Найбільш прості рекомендації для цього є в [12]

Методика виконання роботи

1. Завчасно за рекомендованою літературою вивчити теоретичні відомості, інструкції до лабораторної роботи, ознайомитися з установкою для виконання роботи, підготувати відповіді на контрольні питання.

2. Переконатися в готовності установки до виконання роботи: перевірити розміщення і кріплення деталей, наявність фотопластинки в касеті, справність провідників.

3. Отримавши дозвіл викладача або лаборанта і дотримуючись правил техніки безпеки, ввімкнути лазер. При необхідності виконати додаткове налаштування на одержання необхідного зображення.

4. Тримаючи в одній руці непрозорий екран, перекрити обидва пучки випромінювання, другою рукою обережно відкрити заслінку касети і через деякий час заекспонувати фотопластинку. Час експонування погодити з викладачем. Після цього перекрити лазерне випромінювання і закрити заслінку касети.

При експонуванні фотопластинки забезпечити стійкість установки.

5. Обережно відкрити фотокасету, вийняти відзняту фотопластинку проявити і закріпити її.

Увага! Відкривати фотокасету і обробляти фотопластинку в темноті.

6. Після того, як оброблений негатив висохне, перевірити його дію як дифракційної гратки і визначити її період.

7. Згідно отриманих результатів зробити відповідні висновки і здати звіт.

Контрольні запитання

1. Яка дифракційна гратка є синусоїдальною? Що спільного у синусоїдальної дифракційної гратки і голограми від двох плоских хвиль?

2. Чим відрізняється голографічна дифракційна гратка від звичайної релеєвської?

3. Чому установка для отримання голографічних дифракційних граток повинна бути вібростійкою?

4. Які вам відомі рекомендації, що дозволяють підвищити ефективність голографічних граток?