Badanie własności promieniowania laserowego: Laser He-Ne
Celem zadania jest zapoznanie studenta z zasadą działania laserów, budową i rolą rezonatora w akcji laserowej, strukturą modową promieniowania laserów oraz problemami selekcji modów. Polega na wyznaczeniu różnicy częstotliwości sąsiednich modów podłużnych lasera, długości rezonatora badanego lasera przez porównanie obrazu interferencyjnego otrzymanego za pomocą pomocniczego interferometru Fabry-Pérota oraz na obserwacji modów poprzecznych, a także przeprowadzenie selekcji modów poprzecznych.
Zagadnienia wymagane na kolokwium:
- Źródła światła.
- Periodyczny ruch falowy.
- Teoria elektromagnetyzmu.
- Interferencja (spójność przestrzenna i czasowa).
- Dyfrakcja Fraunhofera i Fresnela.
- Siatki dyfrakcyjne.
- Interferencja przy wielokrotnych odbiciach
- interferometr Fabry-Perota
- konfiguracja pola promieniowania wewnątrz interferometru
- praktyczne układy (rodzaje wnęk, zwierciadła).
- Elementy spektroskopii atomowej:
- stany elektronowe atomów
- przejścia elektronowe
- reguły wyboru
- prawdopodobieństwo przejść (współczynniki Einsteina)
- szerokość linii widmowych.
- Warunki występowania akcji laserowej i zasada działania lasera. Własności promieniowania laserowego:
- rezonatory
- warunki progowe akcji laserowej
- emisja wymuszona
- monochromatyczność promieniowania
- rozbieżność i natężenie wiązki
- polaryzacja
- energia i moc.
- Lasery – rodzaje.
- Podstawy holografii.
- Efekty nieliniowe w optyce.
- Zastosowanie laserów.
Literatura
- Bernard Ziętek, Optoelektronika. Wydawnictwo Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń 2004.
- Koichi Shimoda. Wstęp do fizyki laserów. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
- Wolfgang Demtröder. Spektroskopia laserowa. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1993.
- Paul Nachman and Aaron C. Bernstein, Scanning, spherical-mirror Fabry-Perot interferometer: An upper-division optics laboratory experiment, Am. J. Phys. 65, 202 (1997).