Определение длины световой волны квантового генератора с помощью эталона Фабри-Перо (Лабораторная работа № 12), страница 6

 .

Выбираем некоторое приближенное значение  , и запишем линейную функцию

 .

Очевидно, что разность    есть такая же линейная функция

 .

Эта функция изменяется в малом интервале значений и поэтому, построив ее график, можно с достаточно большой точностью определить  . Так как  , то   . Таким образом, чтобы отыскать длину световой волны излучения, необходимо найти с достаточной точностью поправку b , затем уточненное значение   и далее по формуле (20) определить l.

Примечание

а) В качестве   можно взять округленное до целого числа значение

 .

б) Фокусное расстояние объектива зрительной трубы f = 400 мм. Однако, это расстояние зависит от длины световой волны. Кроме того, каждый объектив обладает так называемой глубиной резкости, т.е. определенным отрезком перемещение объектива, на протяжении которого рассматриваемое изображение для наблюдателя остается резким. Очевидно, располагая объектив в разных точках этого отрезка, получают как бы несколько увеличенное или уменьшенное фокусное расстояние , которое и следует подставлять в расчетную формулу. Величину  в предлагаемой установке определяют, измерив расстояние d между ползушками интерферометра и объектива. В этом случае

 .

в) Расстояние между зеркальными поверхностями интерферометра

 .

Данные измерений и вычислений занести в таблицу.

                                                                                                                                           Таблица

i	d, справа	d, слева
0	12 30,12 13	11 20,10 10	10,02	100,40	100,40	0
1	27 32,28 29	95 17,94 94	14,34	205,63	205,40	0,23
2	90 33,91 91	28 16,28 28	17,63	310,82	310,40	0,42
3 . . 9	… …	… …	… …	… …	… …	… …

 .

Задание

1. По полученным значениям  и  определите   и искомую длину волны излучения лазера lпо формуле (20).

2. Подсчитайте угловую дисперсию D_j в районе 3-го и 6-го колец (формула 14).

3. Определите постоянную интерферометра (формула 15).

4. Приняв коэффициент отражения rзеркальных поверхностей равным 0,8 , определите разрешающую силу интерферометра R (формула 17а) и предел разрешения .

ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ.

1. Дать определение линий равного наклона и линий равной толщины.

2. От каких параметров зависит ширина интерференционного максимума интерферометра Фабри-Перо?

3. В чем заключается критерий разрешения Релея?

4. Определить разрешающую способность интерферометра Фабри-Перо для разрешения двух линий спектра l₁  и  l₂ .

5. Нарисовать интенсивность интерференционных максимумов в интерферометре Фабри-Перо в зависимости от радиуса для двух длин волн l₁ и l₂ .

6. Почему для изучения интерференционных и дифракционных явлений хорошо использовать квантовые генераторы (лазеры)?

ЛИТЕРАТУРА.

1.  Ландсберг Г.С. Оптика. 1976. §30, с.136-141, §§225-228.

2.  Сивухин Д.В. Общий курс физики. 1980. §36 (п.4), §§48 (п.3).

3.  Иверонова В. Физ. Практикум. Вводная часть к задаче №166.