Laboratoriya ishlari:  okg yordamida difraksion panjaraning spektral harakteristikalarini aniqlash


Download 46.26 Kb.

Sana08.06.2018
Hajmi46.26 Kb.

LAZERLAR

LABORATORIYA ISHLARI:

1. OKG yordamida difraksion panjaraning spektral 



harakteristikalarini aniqlash.

2. Cho‘g‘lanma elektr lampasining yorug‘lik kuchini va solishtirma 



quvvatini Fotometrik usulda aniqlash.

3. Yig‘uvchi va sochuvchi linzalarning fokus masofasini aniqlash.



4. Difraksion panjara yordamida yorug‘likning to‘lqin uzunligini



aniqlash.

5. Refraktometr yordamida suyuqliklarning sindirish ko‘rsatkichini, 



konsentratsiyasini va refraksiyasini aniqlash.



6. Frenel biprizmasi yordamida yorug‘likning to‘lqin uzunligini



aniqlash

Ma’lumki optik diapazondagi elektromagnit to’lqinlarning manbai har

qanday moddaning tashkil etuvchi uning atom, ion yoki molekulalaridir. Bu 

zarralarni tashqi elektromagnit maydoni ta’siri ostida uyg’ongan holatga

keltirish mumkin. 

Uyg’ongan holatdagi atomning yashash davri 10-8 s ga teng. 

Bunday holatdagi atomga tashqi ta’sir misol uchun elektromagnit maydoni

ta’sir etmasa u holda uygongan holatni xarakterlovchi yukori energetik

satxdan pastki energetik satixga utish uz-uzidan ya’ni tasodifiy ravishda

amalga oshadi. Bunday utish natijasida xosil buladigan nurlanish

jarayoniga spontan nurlanish deyiladi. 

1916 yilda A.Eynshteyn jismlar nur chiqarishining kvant xarakterini tahlil qilib

nurlanishni ikki turi – spontan (o’z-o’zidan) va majburiy (induksion) 

nurlanishlar mavjud ekanligini nazariy jixatdan asosladi. Spontan o’tish

paytida uyg’ongan atomlarning yuqori energetik sathdan pastki energetik

sathga o’tishi tashqi ta’sirga ya’ni elektromagnit maydon ta’siriga bog’liq

bo’lmaydi, ya’ni bu holda hosil bo’ladigan nurlanish mustaqildir.

Lazerlar



1939 yilda V.A.Fabrikant birinchi marta yorug’likni 



kuchaytiradigan muhit hosil qilish mumkinligini va shu 

muhitda nur majburiy nurlanish xisobiga kuchaytirilishi 

g’oyasini olg’a surdi. 1953 yilda I.G.Basov bilan 

A.M.Proxorovlar, AQSh dan Ch.Tauns bilan Veberlar 

tomonidan santimetr to’lqin uzunligidagi elektromagnit 

to’lqinlarni kuchaytiradigan molekulyar generatorlar yasaldi, 

bu generatorlar mazerlar deb ataladi. 1960 yilda esa

T. Meyman tomonidan qattiq jismli, optik diapazonda

(



= 6943 А



) ishlaydigan optik generator yasaldi. Bunday

generatorlarni lazerlar deb ataladi.


Lazer nurlari quyidagi xossalarga ega:

1. Ular yuqori darajada kogerent va dastasi esa nihoyatda ingichka.

2. O'ta monoxromatik (




10-11mkm).

3. Katta quvvatli: masalan, W=20 J energiya bilan majburiy yig’ish (optik nakachka) va

10

−3

s nurlantirilsa, nurlanish



oqimi

:



=2

.

10



-4

J/s  r=2


.

10

10



Vt/m

2

.



4. Tarqalish burchagi (ingichka) juda kichik.

Lazerlar uchta asosiy qismdan iborat bo'ladi:

1.

Aktiv muhit - metastabil holatga ega bo'lgan modda. 

2.

Majburiy yig’ish (optik nakachka) sistemasi - aktiv muhitda

inversiyali joylashish holatini hosil qiladigan qurilmalar. 

Inversiyali joylashish holati deb asosiy holatdagi atomlar soniga

nisbatan uyg’ongan holatdagi atomlar sonining ko'p bo'lishiga

aytiladi. 

3.

Optik rezonator - lazer nurlanishini shakllantiruvchi qurilma.

Aktiv moddalarning agregat holatlariga ko’ra lazerlar

quyidagi turlarga bo’linadi: 



a) Qattiq jism lazerlari, 

b) Bo’yoq eritmasi asosida ishlaydigan bo’yoq lazeri,

v) Gaz lazeri, 

g)Yarim o’tkazgichli va ximiyaviy lazerlar.

Qattiq  jismli lazеrlar



Qattiq jism lazеrlariga misоl 



sifatida yoqut, ittriy – alyuminiy 

granati (IAG) va shisha lazеrlarini 

ko’rsatish mumkin. Aktiv iоnlar 

kristallik yoki amоrf jismlar 

panjaralariga aralashma sifatida 

kiritiladi. Qattiq jismlar lazеrlarining 

aktiv mоddalari uch va to’rt 

enеrgеtik sathlidir. Qattiq jism 

lazеrini ishlatish qulay, оsоn va 

quvvati juda katta. Lazеrlarning 

taraqqiyoti umuman qattiq jism 

lazеrlaridan bоshlangan.

Yoqut aktiv kristalida majburiy o’tish

hisobiga lazer nurining hosil bo’lish sxemasi.

Rubin lazeridan yorug’lik impulsining

kvars kristalliga tushishi



1 - rubin lazeri, 



2 – yorug’lik impulsi, 



3 – kvars kristalli,



4 – kondensator, 



5 – elektr toki impulsi, 



6 – ossillograf


Bo’yoq eritmasi asosida ishlaydigan

bo’yoq lazeri



Belorus olimi B.I.Stepanov hamkasblari



bilan birgalikda faol moddasi bo’yoq

radamin 6J ning eritmasidan iborat

bo’lgan lazerni kashf etdi. Lazer

nurlanishi quyidagi hossalarga ega. 



Lazer nurlanishi vaqtiy kogerentlikka



ega, ya’ni lazer nurining elektr maydon

kuchlanganlik vektorining kattaligi

tebranish yo’nalishi vaqtga nisbatan

turg’un bo’ladi.



Lazer nurlanishi yuqori



monoxromatiklikka ega, ya’ni faol

modda atom yoki molekulalari bir-biri

bilan kelishilgan holda nur chiqaradi, 

natijada bu nurlanish bitta aniq rangli

monoxromatik yorug’lik sifatida hosil

bo’ladi.

Gaz lazeri (He-Ne).

Gеliy-nеоn lazеri nеytral atоmlar asоsida 



ishlaydigan gaz lazеrlariga kiradi. Gеliy-

nеоn lazеri kеng tarqalgan, birinchi marta 

ishga tushirilgan gaz lazеridir. Gеliy-nеоn 

lazеri uch xil to’lqin uzunligida generatsiya 

hоsil qiladi: λ=3,39

mkm


, λ=0,633

mkm


λ=1,15


mkm

. Lazеr qurilmasi birinchi marta 

1961 yilda ishga tushirilgan. Eng kеng 

tarqalgan gеliy-nеоn lazеri qizil rang 

chiqaruvchi (λ=0.633

mkm


) lazеrdir.

Hоzirgacha qarab chiqqan lazеrlarda kvant nurlanishi

atоm yoki mоlеkulalarga tеgishli enеrgеtik sathlar

оralig’ida sоdir bo’lgan bo’lsa, yarim o’tkazgich

lazеrida kvant nurlanishi enеrgеtik zоnalar оralig’ida

o’tish tufayli paydо bo’ladi. Zоnalarda enеrgеtik

sathlar juda zich jоylashgan va shu sababli yarim

o’tkazgichli aktiv mоddalarda kuchayish kоeffisiеnti

104sm–1 gacha qiymatga erishishi mumkin. Kuchayish

kоeffisiеntining kattaligi tufayli yarim o’tkazgichli

aktiv mоddalar kichik o’lchamga ega (rеzоnatоrlar

uzunligi l=50mkm dan 1 milli-mеtrgacha) bo’ladi

Yarim o’tkazgichli lazer

prinsipial tuzilishi



Lazer diod va uning tuzilishi

Yarim o’tkazgichli lazer tuzilishi

va qo’llanilishi



STOKS VA ANTISTOKIS SOCHILISHNI KO’ZATISH 

QURILMASINI SXEMASI

Kompakt diskga yozish va o’qish

qurilmasi hamda lazerli skalpel.



OKG YORDAMIDA DIFRAKSION PANJARANING 

SPEKTRAL HARAKTERISTIKALARINI ANIQLASH

8-laboratoriya



Maqsad: 

Uzluksiz ishlaydigan geliy-neon gaz lazerining ishlash prinsipi bilan tanishish, 

uning yordamida difraksion panjara doimiysini aniqlash, Difraksion panjara doimiysi aniq

bo‘lsa, lazer nurining uzunligini taqribiy o‘lchash. Yakka tirqish va ingichka simdan hosil

bo‘lgan yorug‘lik difraksiyasini kuzatish va uni tushuntirish. 

1- razryad naychasi, 2-katod, 3-anod, 4 va 5-ko‘zgular.



Kerakli asboblar:



Geliy-neon lazeri, 



Difraksion panjara, 



Optik taglik, 



Bir necha reyterlar



Lineyka, 



Yakka tirqishli ekran, 



Ingichka sim tortilgan 



ramka

.


OLINGAN NATIJALAR:



lm

????????????

tg



d

????????????

−??????

m

d

o‘t

????????????

−??????

m



d

????????????

−??????


m



d



o‘r

????????????

−??????

m

(



d



o‘r

/d

o‘r



100%

1

1

3.6

0.062


3.52

1.031


0.007

2

2

7.2



0.123

7.02


1.036

1.038 0.002

0.0063

0.6%


3

3

10.8



0.185

10.46


1.048

0.01


Lazer texnologiyasining

asosiy qo’llanish sohalari:

 Materiallarni qayta ishlash, payvandlash,kesish, toblash, mustahkamlash, 

 Plyonkalarga ishlov berish, 

 Metall sirtlarini yupqa plyonka qatlamlari bilan qoplash,

 Integral optika, 

 Mikrooptika, 

 Mikroximiya, 

 Mikromexanika, 

 Litografiya,

 Poligrafiya parametrlarini moslashtirish, 

 Bosma shakllarini tayyorlash, 

 Lazer bosma, 

 Optik aloqa, 

 Tola texnologiyasi, 

 Ximiyaviy texnologiya hamda texnologik jarayonlarda o’lchash va nazorat

qilish va boshqalar.




Do'stlaringiz bilan baham:


Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2017
ma'muriyatiga murojaat qiling