Часть 7.

ОКГ (рис.7) состоит из оптического резонатора, активного элемента и кожуха. Оптический резонатор образован сферическим 1 и плоским 2 зеркалами, жестко закрепленными в стальных фланцах, которые скреплены между собой инваровыми стержнями 3. с помощью юстировочных винтов 4 положение зеркал относительно оси резонатора можно менять в небольших пределах. Активный элемент 5 (газоразрядная трубка, заполненная смесью гелия и неона, длиной 25см с подогреваемым катодом 6 и анодом 7) закреплен между направляющими стержнями 3. торцы газоразрядной трубки отшлифованы под углом Брюстера и закрыты выходными окнами 8 из оптического кварцевого стекла. Оптический резонатор с активным элементом помещен в защитный пожух 9, на одном конце которого расположен разъем 10 для проводов высокого и накального напряжений газоразрядной трубки. Выход излучения происходит со стороны частично прозрачного плоского зеркала 2. использование одного сферического зеркала облегчает юстировку прибора.

Для питания разрядной трубки лазера предназначен электронный стабилизатор СБП-5. на его передней панели расположены: измерительный прибор – «ток нагрузки», тумблер – «сеть», сигнальная лампочка, ручка потенциометра – «регулятор тока нагрузки», кнопка – «поджиг». На задней стенке: предохранитель, колодка переключения сети (110б 127, 220 В), разъем питания ОКГ, клемма «Земля», шунт питания.

Оптический квантовый генератор ЛГ-56 работает на длине волны и дает излучение мощностью не менее 2 мВт.

Часть 8.

В данной работе используется двухпризменный спектроскоп, в котором для увеличения разрешения поставлены два спектроскопа с призмой Аббе.

Оптическая часть спектроскопа представлена на рис. 8. Свет от источника (газоразрядная трубка) проектируется линзой 1 на входную щель 2. далее параллельный пучок попадает на одну из граней диспергирующей призмы постоянного угла отклонения (призма Аббе), направляется на две поворотные призмы 6 и 8, а затем еще раз диспергируются второй призмой Аббе 10. спектральные линии наблюдаются в окуляре 12 выходной зрительной трубы в поле зрения нанесена оптическая шкала и визирная линия.

С изменением длины волны изменяется оптическая длина пути луча в приборе (явление дисперсии). Поэтому в системе, настроенной на определенную волну, при переходе на другую линию спектра резкость изображения линий нарушается. Для восстановления резкого изображения спектральной линии необходимо с помощью барабана 13 настроить зрительную трубу (система линз 11, 12). Перемещение спектра в поле зрения окуляра производится синхронным вращением (14) обеих призм Аббе с помощью барабана с делениями. К прибору прилагается градуировочная кривая, с помощью которой деления барабана переводятся в длины волн.

Задания и указания к их выполнению.

Задание 2.

А) определить длину волны излучения лазера. Часть излучения лазера с помощью отражательной пластинки (прозрачное стекло), укрепленной на оптической скамье направить на входную щель спектроскопа и определить длину волны излучения. Убедиться в том, что лазер излучает только одну очень узкую спектральную линию во всем диапазоне видимого спектра. Сравнить длину волны лазерного излучения, найденную экспериментально с длиной волны, которая дается в описании. Разница должна быть не более .

Б) определить угловую расходимость пучка излучения. Для этого направить луч на экран (миллиметровая бумага), укрепленный на стене, измерить диаметр пятна , и расстояние от лазера до экрана , затем поместить экран на расстоянии 30-40см от излучающей трубки и также измерить расстояние от экрана до излучающего конца трубки , диаметр пятна , используя формулу

(10)

Определить угловую расходимость пучка излучения в радианах и перевести в угловые минуты.

Задание 6. воспроизведение голограммы.

Голограмма – зарегистрированная фотопластинкой интерференционная картина, образованная когерентным излучением источника (опорный пучок) и излучением, рассеянным предметом, освещенным тем же источником.

Для получения зачета необходимо:

Уметь отвечать на вопросы типа:

1. Что такое естественная ширина спектральной линии?

2. Чем определяется угловая направленность излучения ОКГ?

3. В чем преимущества газовых лазеров?

4. Почему не используется двухуровневая система в лазерах?

5. Почему уровень гелия метастабильный?