Изучение явлений дифракции лазерного излучения на простейших дифракционных структурах. Чудинова С.А - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПетрГУ | Петрозаводск

Составители: 

Рубрика: 

16
где m = 0, 1, 2, … - порядок дифракции. Эти максимумы называются
главными.
Дифракция на мелких частицах
При дифракции лазерного излучения на круглом препятствии
дифракционная картина представляет собой набор концентрических
колец (рис. 10). Аналитический расчет дает следующие условия:
максимум
минимум
r sin
ϑ
max
0
= 0, r sin
ϑ
min
1
= 0.61
λ
,
r sin
ϑ
max
1
= 0.81
λ
, r sin
ϑ
min
2
= 1.12
λ
, (10)
r sin
ϑ
max
2
= 1.33
λ
, r sin
ϑ
min
3
= 1.62
λ
.
Полученная дифракционная картина от одной частицы будет
слабой на фоне прямого недифрагированного света. Для ее усиления
используется большое число хаотически расположенных одинаковых
круглых частиц. Все частицы дают
одинаковые дифракционные картины,
сложение которых в плоскости экрана
усиливает контраст (рис. 11). Тем не
менее интенсивность светлых колец
убывает так быстро, что невооруженным
глазом
заметно только 2 - 3 первых
кольца. Хаотичность расположения
частиц ликоподия исключает
возможность интерференции пучков,
дифрагировавших на разных частицах.
Данный метод позволяет измерять
размеры частиц порядка нескольких
микрон, что является технически
сложной задачей. Микроскоп и проектор
дают погрешность 1-2 мкм.
Экспериментальная часть
Упражнение 1. Изучение свойств лазерного излучения
Порядок выполнения работы
1. Включите лазер.
• Определение длины световой волны
2. Установите в держателе для дифракционных препятствий
дифракционную решетку с известным периодом d. Расстояние от
выходного окна лазера до решетки должно быть не менее 20 см.
I
i
Рис. 11
sin
ϑ
I 
где m = 0, 1, 2, … - порядок дифракции. Эти максимумы называются
главными.
      Дифракция на мелких частицах
    При дифракции лазерного излучения на круглом препятствии
дифракционная картина представляет собой набор концентрических
колец (рис. 10). Аналитический расчет дает следующие условия:

           максимум                                   минимум
         r sin ϑ max0 = 0,                 r sin ϑ min1 = 0.61 λ ,
         r sin ϑ max1 = 0.81 λ ,           r sin ϑ min2 = 1.12 λ ,   (10)
         r sin ϑ max2 = 1.33 λ ,           r sin ϑ min3 = 1.62 λ .
        Полученная дифракционная картина от одной частицы будет
слабой на фоне прямого недифрагированного света. Для ее усиления
используется большое число хаотически расположенных одинаковых
                                 круглых частиц. Все частицы дают
                                 одинаковые дифракционные картины,
                                 сложение которых в плоскости экрана
                                 усиливает контраст (рис. 11). Тем не
                                 менее интенсивность светлых колец
                                 убывает так быстро, что невооруженным
                                 глазом заметно только 2 - 3 первых
       I I                       кольца. Хаотичность расположения
                                 частиц       ликоподия         исключает
                                 возможность интерференции пучков,
                                 дифрагировавших на разных частицах.
                                 Данный метод позволяет измерять
                       sin iϑ    размеры частиц порядка нескольких
                                 микрон, что является технически
         Рис. 11
                                 сложной задачей. Микроскоп и проектор
                                 дают погрешность 1-2 мкм.
               Экспериментальная часть
     Упражнение 1. Изучение свойств лазерного излучения
               Порядок выполнения работы
1.    Включите лазер.
• Определение длины световой волны
2. Установите в держателе для дифракционных            препятствий
      дифракционную решетку с известным периодом d. Расстояние от
      выходного окна лазера до решетки должно быть не менее 20 см.
16

Страницы