Материал: Sb95840

эффициент линейного термического расширения материала пластины, К–1. Таким образом, зная исходные физические и геометрические параметры пластины, по значению δd можно контролировать изменение температуры пластины.

Описание лабораторной установки. В установке используется

He–Ne-лазер с длиной волны генерации = 632.8 нм, излучение которого с помощью светоделительной пластины (СП) направляется на имитатор – стеклянную пластину, толщина которой может изменяться под воздействием тепла от нагревателя (рис. 5.3).

~220 В

Рис. 5.3. Структурная схема установки

Сигнал, отраженный от пластины, регистрируется фотоприемником, усиливается и подается на цифровое самопишущее устройство (ЦСУ). Управление ЦСУ осуществляется при помощи компьютерной программы DiSco. На монитор компьютера выводятся временные зависимости R = f (t) для исследуемых объектов и режимов.

Стеклянные пластины, клиновидность которых определяется в работе, закрепляются в держателях и устанавливаются при проведении измерений на корпусе имитатора. Интерференционные картины наблюдаются в увеличенном линзой масштабе на экране.

Порядок выполнения работы

1.Последовательно включить блок питания лазера, усилитель сигнала

сфотоприемника и компьютер.

2.Запустить программу DiSco на рабочем столе компьютера.

46

3. Нажать кнопку “Запуск” на панели управления программой зарегистрировать поведение Rнач в течение 2 мин.

4.Включить резистивный нагреватель пластины-имитатора.

5.Зарегистрировать функцию R(t) в течение 20 мин. Зарисовать от-

дельные участки функции R(t) в различных масштабах и всю функцию R(t) в пределах времени контроля.

6.Выключить нагреватель и зарегистрировать функцию R(t) при естественном остывании пластины (10 мин) и при включенном вентиляторе

(10 мин).

7.Повторить пп. 5–8 для других пластин.

8.Установить на пути падающего лазерного пучка держатель с клиновидной пластиной. Определить по экрану шаг интерференционной картины

lэ для нескольких клиновидных пластин и зарисовать сами интерференционные картины.

Содержание отчета

1.Цель и содержание работы, структурная схема установки.

2.Временные зависимости R(t) при нагревании и охлаждении пластин с указанием масштаба времени.

3.Расчет функции изменения толщины пластины δd(t) при нагревания

иохлаждении пластины при n2 = 1.5 и n1 = n0 =1.

4.Расчет функции температуры пластины Т(t) при линейном коэффи-

циенте термического расширения стекла T = 40 10–7 К–1, начальной толщине пластины d = 4 мм, начальной температуре пластины 20 °С.

5.Расчет углов клиновидности пластин.

6.Выводы по работе.

Список рекомендуемой литературы

Пихтин А. Н. Квантовая и оптическая электроника. М.: Абрис, 2012. Смирнов Е. А. Квантовые и оптоэлектронные приборы и устройства:

учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2010.

Смирнов Е. А., Киселев А. С. Основы лазерной техники: учеб. пособие. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2015.

47