Исследование голограмм элементарных объектов, страница 6

В целях повышения точности определения шага  интерференционной картины, а соответственно, и точности определения угла клиновидности пластины между экраном и пластиной устанавливают линзу. В этом случае наблюдаемый на экране шаг интерференционной картины Dl_э увеличится в K^´  раз.   Коэффициент   увеличения   линзовой   системы   определяется    как

К^´ = (L - f) / f, где L – расстояние линза – экран ; f – фокусное расстояние линзы. С учетом этого

b = arcsin (l К^´ / Dl_э).

Описание лабораторной установки. В установке (рис. 6.3) исполь-зуется He-Ne-лазер с длиной волны генерации l = 632.8 нм, излучение которого с помощью светоделительной пластины СП направляется на имитатор – стеклянную пластину, толщина которой может изменяться под воздействием тепла от нагревателя

Рис. 6.3. Структурная схема установки

Сигнал, отраженный от пластины, регистрируется рабочим фотопри-емником (ФП). Для устранения влияния, нестабильности мощности излучения лазера на результаты измерений в блоке обработки информации осуществляется цифровое деление выходных напряжений рабочего и опорного фотоприемников, пропорциональных мощности отраженного от пластины пучка и мощности исходного лазерного пучка в данный момент времени. Частное от деления этих сигналов определяет текущее значение коэффициента отражения пластины. На экран видеоконтрольного устройства выводится временная зависимость R = f (t). Управление работой интер-ференционного измерителя толщины производится с помощью клавиатуры, расположенной на лицевой панели устройства обработки информации. Назначение основных кнопок следующее:

* “0”  – очистка памяти;

* “/–/”  – очистка экрана ВКУ;

* “3”  – последовательное изменение масштаба временной развертки с полным временем 5, 10, 20, 40 мин;

* “9”  – введение сдвига начала координат на величину от 2.5 до 40 мин  последовательно через интервалы по 2.5 мин;

* “6”  – компенсация текущего уровня функции R = f (t).

Стеклянные пластины, клиновидность которых определяется в работе, закрепляются в держателях и устанавливаются при проведении измерений на корпусе имитатора. Интерференционные картины  в увеличенном линзой масштабе наблюдаются на экране.

Порядок выполнения работы:

1. Последовательно включить блок питания лазера, видеоконтрольное устройство и устройство обработки информации. Прогреть приборы в течение 5 мин.

2. Нажать кнопку “0”  и проконтролировать появление на экране ВКУ четкого изображения осей координат и служебной информации. Напряжения U_ФП1 и U_ФП2 не должны превышать 11 В.

3. По экрану ВКУ зарегистрировать поведение R_нач в течение 2 мин.

4. Включить нагреватель имитатора.

5. Зарегистрировать и проанализировать функцию отражения R(t)  в течение 20 мин . Зарисовать отдельные участки функции R(t)  в различных масштабах и всю функцию R(t)   в пределах времени контроля.

6. Выключить нагреватель, зарегистрировать и зарисовать с экрана ВКУ функцию R(t) при естественном остывании пластины (10 мин) и при включенном вентиляторе (10 мин).

7. Повторить   п. 2 - 6 для других пластин.

8. Установить на пути падающего лазерного пучка держатель с клиновидной пластиной. Определить по экрану шаг интерференционной картины Dl_э для нескольких клиновидных пластин и зарисовать сами интер-ференционные картины.

Содержание отчета

1. Цель и содержание работы, структурная схема установки.

2. Временные зависимости R(t) при нагревании и охлаждении пластин с указанием масштаба времени.