Dyfrakcja światła laserowego na szczelinie i otworze kołowym
Zagadnienia do opracowania.
- Periodyczny ruch falowy.
- Jednowymiarowe równanie falowefali poprzecznej w ośrodku.
- Korpuskularno-falowe własności promieniowania elektromagnetycznego.
- Interferencja światła:
- pojęcie spójności światła;
- doświadczenie Younga;
- ogólne warunki interferencji.
- Zjawisko dyfrakcji światła:
- zasada Huygensa;
- dyfrakcja światła na szczelinie;
- dyfrakcja światła na dwóch szczelinach;
- dyfrakcja światła na aperturze kołowej;
- rozkłady natężeń światła w obrazach dyfrakcyjnych w zjawiskach I.5.b) – d).
- Procesy : absorpcji, emisji spontanicznej i emisji wymuszonej.
- Budowa i zasada działania lasera He–Ne:
- schemat poziomów energetycznych atomów helu i neonu;
- zasada pompowania;
- mechanizm akcji laserowej;
- rezonator optyczny;
- Właściwości światła lasera.
Zestaw przyrządów.
- Dwa lasery He-Ne.
- Zasilacze laserów He -Ne.
- Dwa zwierciadła (w tym jedno uchylne).
- Kamera CCD.
- Komplet szczelin: pojedyncza (regulowana), podwójna, otwór kołowy.
- Zestaw filtrów szarych.
- Zestaw komputerowy.
Literatura.
- J. R. Meyer-Arendt -„Wstęp do optyki„, PWN, Warszawa 1977.
- Cz. Bobrowski –„Fizyka – krótki kurs”, Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 1998.
- H. Szydłowski –„Pracownia fizyczna wspomagana komputerem”, PWN, Warszawa 2003.
- J. Orear – „Fizyka”, T.2. , Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 1998.
- A. H. Piekara – „Nowe oblicze optyki”, PWN, Warszawa 1968.
- F. Kaczmarek -„Podstawy działania laserów„, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1983.
- R. I. Sołouchin – „Optyka i fizyka atomowa„,PWN, Warszawa 1982;
- F. Kaczmarek -„Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych”, PWN, 1982.
- K. Shimoda -„Wstęp do fizyki laserów„, PWN, Warszawa 1993.
- A. Kujawski, P. Szczepański – „Lasery„, Oficyna WydawniczaPolitechniki Warszawskiej, 1999.
- E. L. Goldwasser – “Optics, Waves, Atoms and Nuclei”, W.A. Benjamin, Inc.,1965.
- C. L. Andrews – “Optics of the Electromagnetic Spectrum”, Prentice– Hall, Inc., N.Y. 1961.
- M. Born, E. Wolf –“Principles of Optics”, Pergamon Press Inc., 1970.
- G. F. Lothian – “Optics and it’s Uses”, Van Nostrand Company, 1975.
- O. Svelto – “Principles of Lasers”, Plenum, New York 1998.
- J. Orear – “Physics”, Vol. 2. , Macmillan Publishing Co., Inc., 1979.
Diffraction of laser light through a slit and a circular aperture
I. Background theory.
- Periodic wave motion.
- One-dimensional wave equation for transverse waves.
- Particle-wave properties of electromagnetic radiation.
- Interference of light:
- notion of coherence;
- Young’s experiment;
- general conditions for interference.
- Diffraction of l/ight:
- Huygens principle;
- diffraction of light through a slit;
- diffraction of light through a double slit;
- diffraction of light through a circular aperture;
- light intensity distributions in images of diffraction phenomena I.5.b) – d).
- Processes: absorption, spontaneous and stimulated emission.
- Construction and operation of a He – Ne laser :
- energy levels of helium and neon atoms;
- the principle of pumping;
- principles of operation;
- optical resonator;
- Properties of laser light.
Apparatus.
- Two He – Ne lasers.
- He – Ne laser power supplies.
- Two mirrors (one hinged).
- CCD Camera.
- Set of slits: single (adjustable), double, circular.
- Set of gray filters.
- Computer.
Literature.
- E.L. Goldwasser – “Optics, Waves, Atoms and Nuclei”, W.A. Benjamin, Inc., 1965.
- C.L. Andrews – “Optics of the Electromagnetic Spectrum”, Prentice – Hall, Inc., N.Y. 1961.
- M. Born, E. Wolf – “Principles of Optics”, Pergamon Press Inc., 1970.
- G.F. Lothian – “Optics and it’s Uses”, Van Nostrand Company, 1975.
- O. Svelto – “Principles of Lasers”, Plenum, New York 1998.
- J. Orear – “Physics”, Vol. 2. , Macmillan Publishing Co., Inc., 1979.
Dodaj komentarz
Chcesz się przyłączyć do dyskusji?Feel free to contribute!