 |
Экспериментальная часть работы.
|
|
|
|
1. Рисунки дифракционных погрешностей, возникающих при прохождении лазерного излучения через объектив:
Рис.4. Дифракционные погрешности.
2. Определение коэффициент увеличения оптической системы
К ´ = D Э / D,
где D э - размеры изображений отдельных проволок, D - диаметр проволок.
На рисунке 5 представлено изображение проволоки с D = 175 мкм, а размер изображения Dэ = 18 мм. Тогда коэффициент увеличения:
К ´ = 18 / 175*10^-3 = 102
Рис.5. Изображение проволоки диаметром 175 мкм.
На рисунке 6 представлено изображение проволоки с D = 150 мкм, а размер изображения Dэ = 16 мм. Тогда коэффициент увеличения:
К ´ = 16 / 150*10^-3 = 106
Рис.6. Изображение проволоки диаметром 150 мкм.
На рисунке 7 представлено изображение проволоки с D = 75 мкм, а размер изображения Dэ = 9 мм. Тогда коэффициент увеличения:
К ´ = 9 / 75*10^-3 = 120
Рис.7. Изображение проволоки диаметром 75 мкм.
3. Рисунки различных вариантов голограмм “плоскость-плоскость”
Рис.8. Голограмма плоскость-плоскость, при расстоянии между опорным и предметным лучами a = 1.5 мм.
Рис.9. Голограмма плоскость-плоскость, при расстоянии между опорным и предметным лучами a = 3 мм.
Рис.10. Голограмма плоскость-плоскость, при расстоянии между опорным и предметным лучами a = 5 мм.
Рис.11. Голограмма плоскость-плоскость, при расстоянии между опорным и предметным лучами a = 10 мм.
Рис.12. Голограмма плоскость-плоскость, при расстоянии между опорным и предметным лучами a = 12 мм.
4. Расчетная зависимость d = d э / К ´ = f (α) для l = 310 мм.
Угол α рассчитаем исходя из геометрии оптической схемы изображенной на рис.3 и результат представим в таблице 1:
tg(α) = a / l
Коэффициент усиления возьмем К ´ = 110, Результат представлен в таблице 2:
|
|
|
d = d э / К ´
Таблица 1.
| a, мм | α, рад |
| 1,5 | 0,0048 |
| 0,0097 | |
| 0,0161 | |
| 0,0322 | |
| 0,0387 |
Таблица 2.
| dэ, мм | d, мм |
| 0,045 | |
| 0,018 | |
| 1,5 | 0,014 |
| 0,5 | 0,005 |
| 0,3 | 0,003 |
Рис.13. График зависимости толщины периода от угла встречи опорного и предметного луча.
5. Рисунки голограмм и дифракционных картин от проволок разных диаметров.
Рис.14. Голограмма проволоки диаметром 175 мкм.
Рис.15. Голограмма проволоки диаметром 70 мкм.
При интерференции двух плоских волн, имевших начальный сдвиг фаз, равный нулю, и распространяющихся под некоторым углом a, в плоскости регистрации возникает периодическое изменение плотности мощности суммарного потока. При этом период получавшихся темных и светлых полос d будет:
d = l / sin a.
Рис.16. Дифракционная картина от проволоки диаметром 70 мкм.
По полученной дифракционной картине от проволоки диаметром 70 мкм (рис. 16) можно рассчитать угол распространения волн:
d = 33 мм, l =, тогда sin a =, а a =
Рис.16. Дифракционная картина от проволоки диаметром 175 мкм.
По полученной дифракционной картине от проволоки диаметром 175 мкм (рис. 16) можно рассчитать угол распространения волн:
d = 36 мм, l =, тогда sin a =, а a =
Вывод.
В ходе лабораторной работы мы ознакомились с методами получения плоских голограмм простейших объектов и с факторами, влияющими на информационную емкость голограммы.
В результате проведенной работы был определен коэффициент увеличения оптической системы, были получены голограммы плоскость-плоскость, от проволок разного диаметра. С помощью полученных голограмм была рассчитана зависимость периода голограммы от угла встречи опорного и предметного лучей, угол распространения интерферирующих волн.
На графике зависимости толщины периода от угла встречи опорного и предметного луча, изображенный на рисунке 13, можно сделать вывод о том, что чем меньше угол встречи лучей, тем больше период голограмма.
|
|
|
|
|
|
