Měření koherenční délky a viditelnosti proužků
Úkol: Změřte koherenční délku
He-Ne laseru (λ = 632,8nm) a určete viditelnost interferenčních
proužků při odrazu na dvou plochách plandesky (t = 10mm, n = 1,5). Vypočtěte pro tento případ dráhový
rozdíl Δ interferujících svazků.
Princip:
Interference světla - jev, který vzniká při skládání dvou nebo více optických polí
koherenční délka světla – doba, kterou urazí světlo ve vakuu za koherenční čas
Δt – doba jednoho emisního aktu atomu, tj. koherenční čas
světlo je tím monochromatičtější, čím je Δ k (resp. Δt) větší
princip superpozice: okamžitá výchylka optického pole v určitém místě = algebraickému součtu okamžitých
výchylek jednotlivých optických polí
√
-
√
(
)
výsledná intenzita závisí na rozdílu fází (
(
)
(
)
√
(
viditelnost proužků
√
)
√
)
√
√
√
Postup:
1) nastavit kolimační objektiv do rozbíhavého svazku za prostorový filtr (seřízení pomocí zrcátka
retroreflexí přibližně a pomocí plandesky na minimum proužků v zorném poli)
2) nastavit dvě zrcátka (Z1 a Z2) do kolimovaného svazku dle obrázku, zkontrolovat intenzity obou
svazků (seřídit na stejné hodnoty intenzity obou svazků - odhadem)
3) prodloužit optickou dráhu interferujících svazků od Z1 a Z2 dalšími zrcátky
4) pozorovat proužky na stínítku, v případě malé rozteče mikroskopem
5) zvětšovat dráhový rozdíl interferujících svazků (např. posouváním Z2) až do vymizení proužků
6) změřit dráhový rozdíl a vypočítat koherenční délku laseru
7) vložit do svazku za objektiv plandesku, posuven objektivu nastavit cca 10 proužků v zorném poli
8) změřit intenzitu IQmax ve středu jasného proužku a intenzitu IQmin ve středu tmavého proužku
wattmetrem
9) vypočítat viditelnost proužků
10) vypočítat rozdíl optických drah interferujících svazků ze známého úhlu dopadu na desku (45°) a
známé tloušťky a indexu lomu desky (t = 10mm, n = 1,5)
Download

Měření koherenční délky a viditelnosti proužků