Lazerio spinduliuojamos šviesos difrakcija

Lazerio šviesos difrakcija 1. Darbo tikslas. Nustatyti lazerio spinduliuojamų šviesos bangų ilgį, ištirti maksimumų apšviestumus plyšio difrakciniame vaizde Fraunhoferio difrakcijos atveju ir susipažinti su plyšio difrakciniu vaizdu Frenelio difrakcijos atveju. 2. Teorinė dalis. Šviesos difrakcija – tai reiškinys, kai šviesos bangos, sutikdamos mažas kliūtis, mažas angas ar plyšius, pastebimai užlinksta Skiriame du šviesos bangų difrakcijos atvejus: 1. Plokščiųjų bangų – Fraunhoferio difrakcija, 2. Sferinių bangų – Frenelio difrakcija Apšvietus tiesinę difrakcinę gardelę plokščiąja monochromatine banga, ekrane pasirodo difrakcinis vaizdas Žinant difrakcinės gardelės konstantą d ir nustačius k-tos eilės difrakcinio maksimumo kampą k, apskaičiuojamas bangos ilgis: d sin k =  k , k = 0,1,2, … Kai k = 0, k = 0, difrakcinei gardelei statmena kryptimi išsidėsto centrinis, intensyviausias maksimumas. Toliau išsidėsto aukštesniųjų eilių bei mažesnio intensyvumo maksimumai. Frenelio difrakcijai gauti lazerio šviesos kelyje statomas sferinis glaudžiamasis lęšis, kuris ją suglaudžia ir iš židinio toliau sklinda sferinė banga, kuriai apšvietus plyšį gaunama Frenelio difrakcija. Priklausomai nuo plyšio ploto ekrane, difrakcinio vaizdo centre, matyti tai difrakcinis maksimumas, tai difrakcinis minimumas. sin k= 0.5xk /(L2+(0.5xk)2)  = d sin k / k Su plyšio difrakciniu vaizdu Frenelio difrakcijos atveju susipažįstame, dėdami lazerio spindulių kelyje sferinį lęšį. Frenelio difrakcija plyšyje nuo Fraunhoferio difrakcijos skiriasi tuo, jog esant tam tikram plyšio pločiui, difrakcinio vaizdo centre stebimas minimumas. Fraunhoferio difrakcijos atveju difrakcinio vaizdo centre visada stebimas maksimumas. 3. Aparatūra ir darbo eiga. Matavimo aparatūrą sudaro optikos suolas, lazeris, plokščia difrakcinė gardelė, sferinis lęšis, įrenginys su plyšiu, maitinimo blokas, fotovarža bei ekranas difrakciniams vaizdams stebėti. 1. Nustatome lazerio šviesos bangos ilgį. 2. Ištiriame difrakcinių maksimumų intensyvumų pasiskirstymą Fraunhoferio difrakcijos tiesinėje difrakcinėje gardelėje atveju. 3. Kokybiškai ištiriame difrakcinių maksimumų intensyvumų pasiskirstymą Fraunhoferio difrakcijos plyšyje atveju. 4. Ištiriame Frenelio difrakciją plyšyje. d = 0.01 mm I. Nustatome lazerio šviesos bangos ilgį: k ∆ xk, m L, m sin k k, m 2 0,1 0,4 0,124 6,2*10-7 6,17*10-7 3 0,15 0,4 0,184 6,14*10-7 II. Ištiriame gardelės difrakcinių maksimumų intensyvumų pasiskirstymą: k xk, m Ik’, A Ik’’, A It, A Ik, A If = Ik-It, A 0 0 1,9*10-5 1,9*10-5 1,0*10-7 1,9*10-5 1,91*10-5 1 0,025 2,5*10-6 2,4*10-6 2,45*10-6 2,35*10-6 2 0,050 1,2*10-6 1,3*10-6 1,25*10-6 1,15*10-6 3 0,075 1,1*10-6 1,2*10-6 1,15*10-6 1,05*10-6 III. Siaurinant plyšį maksimumai tolsta nuo centrinio maksimumo: k xk, m Ik’, A Ik’’, A It, A Ik, A If = Ik-It, A 0 0 2,0*10-6 2,0*10-6 1,0*10-7 2,00*10-6 1,90*10-6 1 0,008 1,6*10-6 1,5*10-6 1,55*10-6 1,45*10-6 2 0,014 1,2*10-6 1,3*10-6 1,25*10-6 1,15*10-6 3 0,018 1,1*10-6 1,1*10-6 1,10*10-6 1,00*10-6 IV. Ištiriame Frenelio difrakciją plyšyje: k xk, m Ik’, A Ik’’, A It, A Ik, A If = Ik-It, A 0 0 1,8*10-6 1,8*10-6 1,0*10-7 1,8*10-6 1,7*10-6 1 0,008 1,2*10-6 1,2*10-6 1,2*10-6 1,1*10-6 2 0,014 1,1*10-6 1,1*10-6 1,1*10-6 1,0*10-6 3 0,018 1,0*10-6 1,0*10-6 1,0*10-6 9,0*10-7 5. Difrakcine gardele tiriami minimumai ir maksimumai: 4. Išvados. Gautas lazerio šviesos bangų ilgis – 6,17*10-7 m. Siaurinant plyšį, maksimumai tolsta nuo centrinio maksimumo. Stebint Frenelio difrakciją pastebėjome, kad keičiant plyšio plotį, ekrano centre stebime tai minimumą, tai maksimumą. Rezultatai gauti nevisiškai tikslūs dėl naudotų prietaisų ir metodų (žmogiškasis faktorius) netikslumų. 5. Literatūra. 1. P. Tamutis, S. Tamulevičius, S. Joneliūnas, “Kvantinės optikos laboratoriniai darbai”, Kaunas, leidykla “KPI”, 1980m. 2. A.Tamašauskas, J.Vosylius, Č.Radvilavičius, “Fizika 2”, Vilnius, leidykla “Mokslas”, 1992m. – P.152 - 163

Daugiau informacijos...

★ Klientai rekomenduoja

Šį rašto darbą rekomenduoja mūsų klientai. Ką tai reiškia?

Mūsų svetainėje pateikiama dešimtys tūkstančių skirtingų rašto darbų, kuriuos įkėlė daugybė moksleivių ir studentų su skirtingais gabumais. Būtent šis rašto darbas yra patikrintas specialistų ir rekomenduojamas kitų klientų, kurie po atsisiuntimo įvertino šį mokslo darbą teigiamai. Todėl galite būti tikri, kad šis pasirinkimas geriausias!