VAJA 6. – HELIJ NEONSKI LASER
Potrebni pripomočki:
Nepolarizirana HeNe cev, visokonapetostni izvor, več
poduporov (100 kΩ - 5 MΩ), več zbiralnih leč z goriščnimi razdaljami 100-300 mm,
polarizator svetlobe.
Opis in potek vaje:
Za napajanje laserske
cevi potrebujemo ustrezen visokonapetostni izvor. Laserska cev dane dolžine potrebuje za
vžig napetost okoli 6 kV, med normalnim delovanjem pa znaša padec napetosti na cevi
okoli 1200 V.
Pri priključitvi cevi
pazimo na polariteto. Laserska cev bi sicer delovala tudi z obratno
polariteto oziroma pri
napajanju z izmeničnim tokom, vendar bi se zaradi prekomernega
segrevanja elektrod
življenjska doba cevi precej zmanjšala.
Med delovanjem cevi
opazimo močno svetlo-roza-rdečo svetlobo predvsem v notranjosti
tanke notranje cevi.
Ta svetloba vsebuje več povsem različnih spektralnih črt in je odvisna izključno od plinske
zmesi ter jakosti toka skozi cev.
Na obeh koncih
laserske cevi pa izhaja svetloba povsem drugačne rdeče barve. Laserska
svetloba je usmerjena
v obliko tankega žarka, ki po premeru ustreza premeru notranje
steklene cevi v
laserski cevi. Zaradi velike vzdolžne in prečne koherenčne dolžine opazimo
interferenčne pojave
(migotanje, zrnatost) na vseh predmetih, ki so obsijani z lasersko
svetlobo.
Izkoristek HeNe
laserja je zelo majhen. Cev dolžine 20 cm normalno deluje pri toku 5 mA in napetosti 1200 V, se
pravi troši električno moč 6 W, izhodna svetlobna moč v obliki laserske svetlobe pa znaša
komaj 2 mW. Kljub majhni moči je laserska svetloba nevarna za človeško oko, ker zaradi velike
prečne koherenčne dolžine oko fokusira lasersko svetlobo v eno samo točko na mrežnici.
Vprašanja in naloge:
1. Od česa je odvisna
barva svetlobe, ki jo oddaja HeNe laser?
2. Kakšna je
polarizacija svetlobe, ki izhaja iz rotacijsko simetričnega HeNe laserja?
3. Kako dosežemo, da
laser oddaja točno določeno linearno polarizirano svetlobo?
4. Izmeri pragovni in
delovni tok HeNe laserske cevi!
5. Oceni izkoristek
laserske cevi!
Meritve in odgovori:
1. Piz=3 mW2. Pvh= 4,15 mA * 1,2 kV = 4,98 W
3. Odvisna je od plina v
laserju, zrcaljenja in dolžine laserja.
Nedoločena, ker je laser
krožno simetričen.
Pri polarizirani
laserski cevi lahko z vrtenjem polarizatorja poiščemo oster minimum, ki se s
časom ne spreminja. Pri nepolarizirani cevi lahko sicer tudi najdemo minimum,
ki pa začne slabeti, povsem izgine in se čez čas spet prikaže na istem mestu,
to je pri istem kotu zasuka analizatorja.
4. Pragovni tok: I= 0,5
mA; delavni tok I = 4,15 mA
5. Piz / Pvh= 0,003 W / 4,98 W= 0,006= 6‰
Ni komentarjev:
Objavite komentar