Определение длины волны полупроводникового лазера

1. Собрать оптическую схему экспериментальной установки, представленную на рис. 2, б. При этом расположить измерительную линейку на расстоянии l 50 – 100 см от оптической установки и подключить вольтметр.

2. Включить лазер и установить напряжение питания 3 В. Изменить положение линейки таким образом, чтобы направленный луч лазера лежал на начале шкалы линейки (рис. 8, б). При этом сама линейка должна быть перпендикулярна лазерному лучу.

3. Установить дифракционную решетку с периодом d на второй магнитный держатель, имеющийся на платформе. Повернуть дифракционную решетку таким образом, чтобы плоскость дифракции была параллельна плоскости линейки, т.е. в этом случае дифракционные максимумы должны попасть на линейку.

4. Определить расстояния x между нулевым и первым, нулевым и вторым и т.д. порядком дифракции. В соответствии со схемой, приведенной на рис. 2, б вычислить синус угла для каждого порядка по формуле

.

5. Выключить полупроводниковый лазер. Изменить расстояние линейки на 10 – 20 см.

6. Повторить пп. 2 – 5 три раза. Вычислить длину волны излучения лазера по формуле (2). Результаты измерений записать в табл. 6.

6. Вычислить абсолютную и относительную погрешность длины волны лазера.

Таблица 6. Определение длины волны полупроводникового лазера

№ изм.	k	d, м-1	l, мм	x, мм	sin j	l, нм	, нм	Dl, нм	el, %
1 изм.
2 изм.
3 изм.

Определение постоянной Планка

1. Убрать дифракционную решетку из оптической схемы и включить лазер. Обратить внимание на яркость красного пятна вблизи нулевого деления шкалы линейки и на значение напряжения, которое показывает цифровой вольтметр.

2. Вращая ручку потенциометра, плавно уменьшать напряжение питания до тех пор, пока интенсивность пятна на линейке резко уменьшится. Показание вольтметра в этот момент можно считать равным пороговому напряжению включения лазера. Записать этот результат в таблицу 7.

3. Вращая ручку потенциометра увеличить напряжение питания до максимума.

4. Повторить пп. 2 – 3 три раза. По окончанию эксперимента выключить полупроводниковый лазер.

5. Определить значение постоянной Планка по формуле (1), где длину волны l лазера использовать из первого задания. Результаты измерений записать в табл. 7.

6. Вычислить абсолютную и относительную погрешность измерения постоянной Планка.

Таблица 7. Определение постоянной Планка

№	l, нм	U, В	h, Дж×с	, Дж×с	D h, Дж×с	el, %