Изучение свойств излучения оптического квантового генератора на смеси гелия и неона (лабораторная работа), страница 9

, .

16.  Построить графики зависимости диаметра луча лазера  и площади пятна  от расстояния . Результаты пояснить.

17.  Найти величину Р₀ мощности излучения, приходящуюся на единицу площади (1 м²) на расстояниях 1, 5, 10, 50, 100, 3,8×10⁸ м от выходного луча лазера, используя при расчетах величину площади пятна , полученную в п. 15.

18.  Построить график зависимости Р₀ от . Результат объяснить.

19.  Определить в Ваттах мощность изотропного источника излучения Р_изотр., который создавал бы на расстояниях 1, 5, 10, 50, 100, 3,8×10⁸ м от выходного зеркала ОКГ такую же мощность на площади в 1 м², как и используемый в работе лазер по формуле:

.

20.  Построить график зависимости Р_изотр. от . Результаты объяснить.

21.  Рассчитать угол расходимости , каким должен характеризоваться луч лазера, чтобы на Луне диаметр пятна  не превысил 1 м.

22.  Рассчитать, какой мощностью на выходе должен обладать такой (п. 21) ОКГ, чтобы мощность на 1 м² на расстоянии 3,8×10⁸ м равнялась мощности исследуемого лазера на его выходе.

5  ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

1.  Цель работы.

2.  Перечень используемых в работе приборов и оборудования с указанием погрешности приборов.

3.  Основные теоретические сведения и формулы.

4.  Схему установки для изучения свойств гелий-неонового лазера.

5.  Измеренное при помощи прибора ИМО-2Н значение величины мощности лазера.

6.  Значение Р₀ – мощности на единицу площади на выходе лазера.

7.  Таблицу 3.1, в которую занесены результаты измерений.

8.  График зависимости мощности излучения лазера от угла поворота поляроида, выполненный на миллиметровке.

9.  Таблицу 3.2, в которую занесены результаты измерений.

10.  Среднее значение длины волны , излучения ОКГ в м.

11.  Среднеквадратичную ошибку  в определении длины волны

12.  Угол расходимости  ОКГ в радианах.

13.  Анализ и выводы.

6  КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Указать основные недостатки тепловых источников света.

2.  Дать понятие о спонтанных и вынужденных переходах.

3.  Указать требования, необходимые для реализации оптического усиления в газовой среде.

4.  Что такое инверсная заселенность уровня? Как она осуществляется?

5.  Какой метод накачки осуществляется в газовом лазере? Почему неприменим в этом случае метод оптической накачки?

6.  Почему добавка атомов гелия в гелий-неоновом лазере обеспечивает значительное увеличение мощности ОКГ?

7.  Объяснить назначение резонатора.

8.  Каким образом возникает генерация в лазере?