Розглянемо другу плоско-паралельну пластинку

Для спрощення скористаємось тією самою схемою ходу променів (Рис.4).

Ік₀ = І_сум = 10,38%.

Вхідний отвір калориметру має діаметр 3 см, тобто 30 мм. Прилад ИКТ-1Н встановлено так, щоб промінь к₁ потрапляв приблизно в центр. Тобто ми маємо обмеження в 15 мм для наступного променю.Знаючи кут заломлення і товщину пластинки (в =3 мм), можна знайти відстань s:

s=в*tgӨ₃ = 3*0,5 =1,5 мм (з прямокутного трикутника)

Відстань s нам потрібна для визначення відстані між паралельними променями к₁ і к₂.Далі з трикутника ОАБ знайдемо відрізок АБ, який і відповідає відстані між променями:

АБ = ОБ*sin(>АОБ) =2s*sin(45˚) = 2*1,5*0,7 = 2,1 мм

Оскільки промінь к₂ паралельний променю к₁і проходить на відстані 2,1 мм від нього, то він обов’язково потрапить у отвір.Це означає, що ми маємо врахувати його інтенсивність також.

Наступні розрахунки аналогічні випадку з першою пластинкою. В результаті:

Ік₁ = 0,62%

Ік_0б = 0,47%

Ік_відб = 0,02%

Ік₂ = 0,45%

Сумарна інтенсивність відбиття від другої пластинки (І_сум2):

І_сум2 = 0,62+0,45 = 1,07%

Тобто у вимірювач калориметричний твердотільний потрапляє лише 1,07% вихідної енергії.

2) Розраховуємо відсоток енергії імпульсного випромінювання, який потрапляє на зразок з урахуванням втрат під час проходження крізь призму та оптичну лінзу.

Для цього розглянемо частину схеми, зображену на рисунку 5.

Рисунок 5 – частина оптичної схеми експерименту, де 4 – призма; 5 – оптична система(лінза); 6 – зразок.

Розглянемо хід променя при проходженні крізь скляну призму (Рис.6).

Рисунок 6 – Хід променів при проходженні крізь призму

Інтенсивність падаючого по нормалі до площини променя дорівнює:

Ік = 100% – І_сум = 100 – 10,38 = 89,62%

Коефіцієнт відбиття Rрозраховуємо по формулі:

R = , (5)

Де n – показник заломлення (скло). [4]

Отже R = = 0,04, тобто 4%

Звідси слідує, що інтенсивність променю, який пройшов крізь першу грань, враховуючи часткове відбиття, дорівнює:

Ік_а =89,62 - (4*89,62)/100 = 86,04% ̴ 86%

Слід також врахувати відбиття від третьої грані. Тоді інтенсивність променю на виході призми:

Ік_с = 86 – (86*4)/100 = 82,5%

Розглянемо хід променю при потраплянні на збиральну двовипуклу оптичну лінзу (Рис.7).

Рисунок 7 – Зображення променю, який проходить крізь центр двовипуклої збиральної лінзи

Інтенсивність падаючого променю рівна інтенсивності променю на виході призми (Рис.5). Тобто Ік = Ік_с = 82,5%

Оскільки призма скляна, то при проходженні крізь т. А, відбиття складає 4%

Отже інтенсивність променю, який пройшов всередину і потрапить у т. Б дорівнює:

Ік_аб = 82,5 – (82,5*4)/100 = 79,2%

Враховуючи наступне відбиття, інтенсивність променю на виході з лінзи:

Ік_б =79,2 – (79,2*4)/100 = 76%

У підсумку, ми отримали, що інтенсивність енергії випромінювання, яка потрапить на зразок,з урахуванням втрат під час проходження крізь призму та оптичну лінзу, складає 76%.

3) Після проведення експерименту ми отримали значення енергії, яка надійшла до калориметра ИКТ-1Н. Ця енергія Ек = 0,018Дж. Оскільки калориметр фіксує значення сумарної енергії імпульсу, ми можемо визначити лише повну енергію імпульсу, яка генерується лазером.

Попередньо ми розрахували, що ця енергія складає 1,07% тієї енергії, яка вийшла з випромінювача. Тобто повнуенергія променю, який не зазнав втрат можна розрахувати:

Е = (0,018*100)/1,07 = 1,68 Дж.

Також, використавши попередні розрахунки, знайдемо енергію, яка потрапила на зразок:

Езр = (0,018*76)/1,07 = 1,27 Дж.

Оскільки сума Ек та Езр < Е, можна припустити, що інша частина енергії розсіялась. А саме Ерозс = Е – (Ек+Езр) = 1,68 – (0,018+1,27) = 0,39%

Неточність зумовлена також спрощеннями та округленнями під час розрахунків.

Date: 2015-07-17; view: 574; Нарушение авторских прав