Порядок виконання роботи

1. Вивчення будови та принципу дії гелій-неонового лазера.

1.1. За методичною розробкою та рекомендованою літературою вивчити принцип роботи та принципову схему гелій-неонового лазера.

1.2. Скласти конспект.

2. Визначення довжини хвилі лазерного випромінювання.

2.1. Закрити шторкою заднє вихідне віконце лазера.

2.2. Переконатись, що при включенні лазера промінь його не буде направлений на дзеркальні поверхні або в очі.

Перевірити надійність заземлення лазера. З незаземленим приладом працювати категорично забороняється.

2.3. Розмістити екран та дифракційну решітку на оптичній лаві перпендикулярно до осі лазера.

2.4. Закріпити на екрані смужку білого паперу.

2.5. Включити лазер. Повертаючи дифракційну решітку навколо вертикальної осі, встановити дифракційну картину на екрані.

2.6. Встановити відстань L між дифракційною решіткою та екраном і виміряти відстань l_m  від центрального максимуму (m = 0) до дифракційного максимуму відповідного порядку за вказівкою викладача. Результати записати до таблиці.

2.7. Обчислити значення довжини світлової хвилі за формулою , для кожної відстані L і відповідного значення l_m .

2.8. Визначити середнє значення довжини хвилі лазерного випромінювання λ_ср = .

2.9. Знайти абсолютні похибки вимірювань

Δλ₁ =|λ_ср – λ₁ |, Δλ₂ =|λ_ср – λ₂|, Δλ₁ =|λ_ср – λ₃ | та середню абсолютну похибку

Δλ_ср = .

2.10. Визначити середню відносну похибку Е_λ = ·100% .

2.11. Результат вимірювання записати у вигляді

λ = λ_ср Δλ_ср , Е_λ = …% .

3. Обрахування частоти та енергії фотонів лазерного випромінювання.

3.1. За формулою _cр = знайти частоту фотонів лазерного випромінювання (швидкість світла с = 2,9·10⁸ м/с, Δс = 0,05·10⁸ м/с).

3.2. Знайти відносну Е_ = + та абсолютну похибку

Δ_ср = Е_·_cр визначення частоти лазерного випромінювання.

3.3. Записати кінцевий результат у вигляді

 = _cр Δ_ср , Е_= …% .

3.4. За формулою Е_ср = h·_cр обчислити енергію фотона лазерного випромінювання (стала Планка h = 6,6·10^-34 Дж·с, Δh= 0,05·10^-34 Дж·с).

3.5. Знайти відносну Е_Е = + та абсолютну ΔЕ_ср = Е_Е· Е_ср похибку визначення енергії фотона.

3.6. Записати кінцевий результат у вигляді

Е = Е_cр ΔЕ_ср , Е_Е = …%.

Таблиця

№ досліду	L, м	m	lm , м	d, м	λ, м	Δλср , м	cр , Гц	Δср , Гц	Еср , Дж	ΔЕср , Дж
1.
2.
3.
середнє

Контрольні запитання

1. Сучасні уявлення про природу світла.

2. Що таке дифракція?

3. Що таке дифракційна решітка?

4. Чим відрізняється індуковане випромінювання від спонтанного?

5. Як створюється інверсна заселеність атомів в гелій-неоновому лазері?

6. Пояснити принцип роботи гелій-неонового лазера.

7. Властивості та застосування лазерного випромінювання.