Какие существуют точные методы определения длины волны и длины когерентности? 1. Пробовал с помощью интерферометра Майкельсона. Довольно неудобно считать колечки (быстро сменяются, глазом не всегда успеваешь заметить). Ничего измерить толком не смог. Длину когерентности для HeNe-лазера определил приблизительно в 15 см, что, вроде, похоже на правду. Для остальных источников пока длину когерентности не определял. 2. Пробовал кольца Ньютона рассматривать в стереомикроскоп, камера выводила изображение на монитор, а в программе ScopePhoto делал замер диаметра колец – полная ерунда. 3. С помощью дифракционной решётки. Пока самые неплохие результаты. Для HeNe лазера получил по первым максимумам – 632,9 нм, по вторым максимумам – 772,2 нм. Других максимумов не было. Для лазерного диода с заявленной длиной волны 658 нм по первому максимуму получил – 670,9 нм, по второму – 838,6 нм. Других максимумов не было. Для лазерного диода с заявленной длиной волны 638 нм по первому максимуму получил – 639,2 нм, по второму – 797,5 нм. Других максимумов не было. Для лазерной указки с заявленной длиной волны 660 нм по первому максимуму получил – 670,9 нм, по второму – 835,4 нм. Других максимумов не было. Для лазерной указки с длиной волны 505+/-10 нм по первому максимуму получил – 493,7 нм, по второму – 550,6 нм, по третьему – 723,6 нм. Других максимумов не было. На что обратил внимание: самый точный результат получился для HeNe лазера (несовпадение на 0,1 нм). Затем довольно точный результат для лазерного диода с заявленной длиной волны 638 нм (несовпадение на 1,2 нм). Следующей идёт лазерная указка с заявленной длиной волны 505+/-10 нм (если 505 – 10 = 495 нм, то несовпадение по первому максимуму на 1,3 нм). И самые худшие результаты для лазерного диода с заявленной длиной волны 658 нм (производитель в другом источнике заявляет 660 нм) и лазерной указки с такой-же заявленной длиной волны 660 нм (в обоих случая несовпадение аж на 10,9 нм). Непонятно, почему вторые (крайние) максимумы дают какую-то ерунду. А вот второй (не крайний) максимум для бирюзовой указки даёт приемлемый результат 550,6 нм, а вот третий (крайний) опять же какой-то шлачный шлак. 4. Хочу попробовать измерить ещё раз с помощью колец Ньютона, проецируя их на измерительный экран в виде миллиметровой бумаги. Интересно, а как её определяют на предприятиях-изготовителях?
Там много весёлых спектрометров придумано. Например, спектрометр с преобразованием Адамара, спектрометр с селективной амплитудной модуляцией и куча других. А как расчитывали? По решёткам есть, например, такая статья.
Спасибо за ответ. Статья занятная. Считал по формуле lambda = (d * a) / (k * b). Где d = 1/500 мм, b = 79 мм, k – номер максимума, a – сумма расстояний от нулевого максимума до левого и правого k-го, делённая пополам. Например: k = 1. x(левый) = 24,5 мм, x(правый) = 25,5 мм. a = (24,5 мм + 25,5 мм) · ½ = 25 мм. lambda = (0,002 мм * 25 мм) / (1 * 79 мм) = 6,329*10(-4) мм, т.е. 632,9 нм. Или: k = 2. x(левый) = 60,5 мм, x(правый) = 61,5 мм. a = (60,5 мм + 61,5 мм) · ½ = 61 мм. lambda = (0,002 мм * 61 мм) / (2 * 79 мм) = 7,722*10(-4) мм, т.е. 772,2 нм. Вот так вот. Второй случай (k = 2) мне и не нравится.
Там надо синус угла дифракции найти из расстояний. А потом из него считать длину волны, ориентируясь на порядок максимума.
Буду искать синус. А есть ли какие рациональные предложения насчёт подсчёта колечек в интерферометре Майкельсона? Была идея снимать на видео, а затем при замедленном просмотре считать. Но может есть какие другие хитрости?
Вот ведь блин, синус рулит! Как выяснил, лучше считать через него и опять же, брать в расчёт только первый максимум (по вторым тоже всё в порядке теперь, но точность немного снижается). Теперь HeNe-лазер, как и лазерный диод на 638 нм - попадание в яблочко (расхождений нет)! Указка бирюзовая на 505 нм теперь дала расхождение всего в 1 нм!, что согласно коридору точности, заявленному производителем (+/-10 нм) - более чем впечатляет. А вот лазерный диод на 658 нм, как и лазерная указка на 660 нм по прежнему дают расхождение в рекордные 7 нм. Возможно это специфика данных красных диодов, тут вопрос к качеству. С кольцами Ньютона возни больше, а точность уступает решёточной. В общем вывод таков: длину когерентности лучше измерять интерферометром Майкельсона, а длину волны дифракционной решёткой. Хотел бы и длину волны интерферометром измерять, но, как уже выше писал, колечки считать крайне неудобно, слишком быстро мелькают + прикосновение к микрометрическому винту транслятора создаёт вибрации, которые мешают считать кольца. Теперь измерю длины когерентности диодов и указок. Любопытно...
