Опыт 4. Определение угла расходимости лазерного луча

К достоинствам излучения лазера относится высокая сте­пень коллимации (параллельности) лучей. Однако строго парал­лельные лучи получить нельзя. Этому препятствуют дифракцион­ные явления. Угол расхождения лучей принципиально не может быть меньше, λ/D, где D - ширина светового пучка, λ - длина волны излучения. В лучших газовых лазерах такой предел почти достигнут.

Угол расходимости лазерного луча можно определить сле­дующим образом:

1. Поместите экран на расстоянии около 1 м от лазера и
измерьте диаметр D₁ светового пятна на экране.

2. Перенесите экран на расстояние около 3 м от лазера и вновь измерьте

диаметр D₂ светового пятна.

3. Измерьте расстояние между экранами L.

L

Рис.10

Как видно из рисунка 10,

θ = (D ₂ - D ₁) /L (7)

3. Рассчитайте величину угла расходимости по формуле(7) и оцените погрешность

измерении. Формулу для нахождения погрешности выведите самостоятельно.

Запишите результат в виде:

θ = (<θ> ± Δθ) рад.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое лазер?
2. Что означает в оптике термины "когерентность", "монохроматичность","поляризация" света?
3. Назовите свойства спонтанного излучения.
4. Назовите свойства вынужденного излучения.
5. Что означает выражение: "Среда находится в инверсном состоянии"?
6. Равновесно ли инверсное состояние? Каким образом
   поддерживается?
7. Какие виды накачки Вам известны?
8. За счет каких процессов осуществляется инверсное
   заселение уровней в гелий- неоновом лазере?
9. Для чего нужна и как осуществляется обратная связь в
   активной среде?
10. Что означают слова "излучение лазера когерентно"?

11. Чем обусловлено высокая степень монохроматичности
излучения лазера?

1. Принципиален ли факт, что излучение лазера линейно
   поляризовано? Возможны ли лазеры с неполяризованным излучением?

Почему в гелий-неоновом лазере излучение линейно поляризовано?

1. Чем обусловлен малый угол расходимости лазерного
   луча? Принципиально ли наличие расходимости?
2. Лазер ЛГН-52-3 имеет мощность 2 мВт. Обычная лампочка освещения имеет мощность около 100 Вт. В каком смысле обычно говорят о большой мощности лазерного излучения? Точнее, о какой мощности говорят?

ЛИТЕРАТУРА

1. Савельев И.В. Курс общей физики. т.З. • М.: Наука, 1982

2. Ландсберг Г.С. Оптика, М.: Наука, 1976.

3.Сивухин Д.В. Общий курс физики, т.4. М.:Наука, 1935.

Дата добавления: 2014-11-09