Dyfrakcja światła laserowego na szczelinie i otworze kołowym

Zagadnienia do opracowania.

  1. Periodyczny ruch falowy.
  2. Jednowymiarowe równanie falowefali poprzecznej w ośrodku.
  3. Korpuskularno-falowe własności promieniowania elektromagnetycznego.
  4. Interferencja światła:
    1. pojęcie spójności światła;
    2. doświadczenie Younga;
    3. ogólne warunki interferencji.
  5. Zjawisko dyfrakcji światła:
    1. zasada Huygensa;
    2. dyfrakcja światła na szczelinie;
    3. dyfrakcja światła na dwóch szczelinach;
    4. dyfrakcja światła na aperturze kołowej;
    5. rozkłady natężeń światła w obrazach dyfrakcyjnych w zjawiskach I.5.b) – d).
  6. Procesy : absorpcji, emisji spontanicznej i emisji wymuszonej.
  7. Budowa i zasada działania lasera He–Ne:
    1. schemat poziomów energetycznych atomów helu i neonu;
    2. zasada pompowania;
    3. mechanizm akcji laserowej;
    4. rezonator optyczny;
  8. Właściwości światła lasera.

Zestaw przyrządów.

  1. Dwa lasery He-Ne.
  2. Zasilacze laserów He -Ne.
  3. Dwa zwierciadła (w tym jedno uchylne).
  4. Kamera CCD.
  5. Komplet szczelin: pojedyncza (regulowana), podwójna, otwór kołowy.
  6. Zestaw filtrów szarych.
  7. Zestaw komputerowy.

Literatura.

  1. J. R. Meyer-Arendt -„Wstęp do optyki„, PWN, Warszawa 1977.
  2. Cz. Bobrowski –„Fizyka – krótki kurs”, Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 1998.
  3. H. Szydłowski –„Pracownia fizyczna wspomagana komputerem”, PWN, Warszawa 2003.
  4. J. Orear – „Fizyka”, T.2. , Wydawnictwo Naukowo – Techniczne, Warszawa 1998.
  5. A. H. Piekara – „Nowe oblicze optyki”, PWN, Warszawa 1968.
  6. F. Kaczmarek -„Podstawy działania laserów„, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, 1983.
  7. R. I. Sołouchin – „Optyka i fizyka atomowa„,PWN, Warszawa 1982;
  8. F. Kaczmarek -„Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych”, PWN, 1982.
  9. K. Shimoda -„Wstęp do fizyki laserów„, PWN, Warszawa 1993.
  10. A. Kujawski, P. Szczepański – „Lasery„, Oficyna WydawniczaPolitechniki Warszawskiej, 1999.
  11. E. L. Goldwasser – “Optics, Waves, Atoms and Nuclei”, W.A. Benjamin, Inc.,1965.
  12. C. L. Andrews – “Optics of the Electromagnetic Spectrum”, Prentice– Hall, Inc., N.Y. 1961.
  13. M. Born, E. Wolf –“Principles of Optics”, Pergamon Press Inc., 1970.
  14. G. F. Lothian – “Optics and it’s Uses”, Van Nostrand Company, 1975.
  15. O. Svelto – “Principles of Lasers”, Plenum, New York 1998.
  16. J. Orear – “Physics”, Vol. 2. , Macmillan Publishing Co., Inc., 1979.

Diffraction of laser light through a slit and a circular aperture

I. Background theory.

  1. Periodic wave motion.
  2. One-dimensional wave equation for transverse waves.
  3. Particle-wave properties of electromagnetic radiation.
  4. Interference of light:
    1. notion of coherence;
    2. Young’s experiment;
    3. general conditions for interference.
  5. Diffraction of l/ight:
    1. Huygens principle;
    2. diffraction of light through a slit;
    3. diffraction of light through a double slit;
    4. diffraction of light through a circular aperture;
    5. light intensity distributions in images of diffraction phenomena I.5.b) – d).
  6. Processes: absorption, spontaneous and stimulated emission.
  7. Construction and operation of a He – Ne laser :
    1. energy levels of helium and neon atoms;
    2. the principle of pumping;
    3. principles of operation;
    4. optical resonator;
  8. Properties of laser light.

 

Apparatus.

  1. Two He – Ne lasers.
  2. He – Ne laser power supplies.
  3. Two mirrors (one hinged).
  4. CCD Camera.
  5. Set of slits: single (adjustable), double, circular.
  6. Set of gray filters.
  7. Computer.

Literature.

  1. E.L. Goldwasser – “Optics, Waves, Atoms and Nuclei”, W.A. Benjamin, Inc., 1965.
  2. C.L. Andrews – “Optics of the Electromagnetic Spectrum”, Prentice – Hall, Inc., N.Y. 1961.
  3. M. Born, E. Wolf – “Principles of Optics”, Pergamon Press Inc., 1970.
  4. G.F. Lothian – “Optics and it’s Uses”, Van Nostrand Company, 1975.
  5. O. Svelto – “Principles of Lasers”, Plenum, New York 1998.
  6. J. Orear – “Physics”, Vol. 2. , Macmillan Publishing Co., Inc., 1979.

0 komentarzy:

Dodaj komentarz

Chcesz się przyłączyć do dyskusji?
Feel free to contribute!

Dodaj komentarz