Լազերային ալիքի երկարությունների չափում. 4 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Բարև բոլորին, բարի գալուստ ևս մեկ ուսանելի: Այս անգամ ես ուզում էի պատրաստել իսկապես հեշտ ուսանելի, որը դուք կարող եք անել որպես երեկոյան կամ հանգստյան օրերի նախագիծ: Սպեկտրոֆոտոմետրիայի վերաբերյալ իմ շարունակական ուսուցման շրջանակներում ես փորձեր եմ կատարել դիֆրակցիոն ճաղերի և միագույն քրոմատորների հետ և պատահաբար հանդիպեցի «Յանգի կրկնակի ճեղքվածքի փորձին»: Սա հետաքրքրաշարժ դիտարկում է, թե ինչպես է լույսը շարժվում (ալիքների մեջ) և բացահայտում է դիֆրակցիայի ազդեցությունը լույսի տարբեր ալիքների երկարությունների վրա:

Ես որոշեցի փորձել և կրկնել փորձը ՝ ինքս պարզելու համար, թե ինչպես է այն աշխատում որոշ լազերային ցուցիչների հետ և տեսնելու, թե արդյոք կարող եմ փորձը գործի դնել:

Քայլ 1: Նախադրյալներ և անվտանգություն:

Լազերներն իսկապես հիանալի են, բայց նախազգուշացում ՝ նախքան շարունակելը: Լազերային կամ ուժեղ համընկնող ճառագայթին նայելը կարող է ձեզ կուրացնել: Հնարավորության դեպքում խորհուրդ կտամ օգտագործել գունավոր զտված անվտանգության ակնոցներ `կանխելու համար թափառող ճառագայթների աչքերը վնասելը:

Լազերային ցուցիչները հաճախ վաճառվում են որպես «կատվի խաղալիքներ», և ինձ դուր է գալիս, որ ես սիրում եմ դրանով կատակել իմ կատվին, բայց ես կանաչը շատ ուժեղ գտա (գրեթե չափազանց պայծառ տեսնելու համար): Նրանք նաև պնդում են, որ 5 մՎտ -ից պակաս հզորություն ունեն, բայց ես գտա մեծ անհամապատասխանություն յուրաքանչյուր գույնի ինտենսիվության միջև (ես կարող եմ օպտիկական էներգիայի հաշվիչ սարքել `դա առանձին հրահանգով չափելու համար): Ես կասկածում եմ, որ պիտակը համապատասխանում է իրականությանը, որը մենք շուտով կբացահայտենք, երբ չափենք ալիքի երկարությունները:

Փորձի համար ես գնել եմ հետևյալ նյութերը.

• x3 լազերային ցուցիչներ (կարմիր, կանաչ, կապույտ)
• Հակադարձ դիրքորոշում
• Դիֆրակցիոն քերիչ սլայդ (500 տող մեկ մմ)
• Թուղթ և գրիչներ
• Բուլդոգը բռնում է
• Չափիչ քանոն
• Անվտանգության ակնոցներ

Քայլ 2: Սարքավորումների կարգավորում

Տեղադրիչը պետք է այնպես տեղադրված լինի, որ լազերային սլաքը ուղղված լինի դեպի ներքև դեպի դիֆրակցիոն ճաղավանդակը: Լազերը կանցնի վանդակաճաղի միջով և կցուցադրվի ներքևի մասի թղթի վրա (էկրանին): Դա կարգավորելու համար հետևեք այս պարզ քայլերին.

1. Տեղադրեք մի կտոր թուղթ կրպակի ներքևում ՝ էկրան պատրաստելու համար
2. Տեղադրեք պտուտակի ներքևի թևը կանգառից մոտ 10 սմ բարձրության վրա
3. Կցեք դիֆրակցիոն ցանցը ստորին թևին և ամրացրեք այն բուլդոգի բռնակով
4. Տեղադրեք վերին թևը դիֆրակցիոն ճաղավանդակի վերևում (վանդակաճաղից վերևի հեռավորությունը նշանակություն չունի)
5. Լազերը ամրացրեք վերին թևին այնպես, որ այն ուղղված լինի այնպես, որ ճառագայթը անցնի դիֆրակցիոն քերիչով
6. Տեղադրեք ձեր անվտանգության հանդերձանքը և, այնուհետև, պատրաստ եք որոշ լազերներ նկարահանել:

Քայլ 3: Փորձ

Լազերային ալիքի երկարությունը գտնելու համար հարկավոր է չափել ծայրամասային տարանջատումը: Դա անելու համար հետևեք այս մեթոդին.

1. Երբ լազերները դիպչում են թղթի վրա (էկրանին) գրիչով գրեք, թե որտեղ են հայտնվում լուսավոր բծերը (դրանք հայտնի են որպես մատներ): Համոզվեք, որ գրեք միջինը և երկու կողմերը:
2. Կրկնեք 1 -ին քայլը յուրաքանչյուր գույնի համար ՝ եզրերը նշելով թղթի վրա
3. Բոլոր լազերների համար դա անելուց հետո չափեք միջին եզրագծի և դրա կողքին գտնվող 1 -ին եզրագծի միջև եղած հեռավորությունը (սա հայտնի է որպես 1 -ին կարգի եզր):

(Դուք կնկատեք, որ նկարի և այն արդյունքների միջև, որոնք ես գրանցել եմ հետագայում, կա անհամապատասխանություն: Դա պայմանավորված է նրանով, որ ես դա արել եմ մի քանի անգամ `չափման անորոշությունը որոշելու համար):

Բայց ինչպե՞ս է դա վերաբերում ալիքի երկարությանը: Հավասարումն է lambda = (a * x) / d, որտեղ «lambda» - ն ալիքի երկարությունն է մետրերով, «a» - հեռավորությունը դիֆրակցիոն քերիչում, «x» - ը ծայրամասային տարանջատումն է, և «d» - ն ՝ էկրանի և վանդակաճաղի միջև հեռավորությունը: Այս ամենը հասանելի է ձեզ համար `փոխարինելու համար հավասարման մեջ` ալիքի երկարությունը տալու համար:

Բայց դուք կարող եք հարցնել «որտեղի՞ց գիտեմ, թե ինչ է« ա »-ն»: Դե, եթե մենք գիտենք, որ վանդակաճաղը ունի 500 «տող» մեկ մմ -ի վրա, դա նշանակում է, որ մեկ մ -ի համար կա 500,000 տող: Եթե 1 մ -ը բաժանենք 500, 000 տողերի, կստանանք նրանց միջև հեռավորությունը, որը կազմում է 2 մկմ: X- ի և d- ի հետ միասին այժմ կարող ենք հաշվարկել ալիքի երկարությունը:

Հիշեք, որ այս բոլոր հեռավորությունները մետր են: Ալիքի երկարությունը սովորաբար արտահայտվում է նանոմետր (10^-9 մ), այնպես որ դուք պետք է հաշվի առնեք, եթե ցանկանում եք ձեր պատասխանը դարձնել նանոմետր կամ պարզապես արտահայտել մի բան, որը 10 անգամ 10^-9 է:

Քայլ 4: Արդյունքներ

Ես կրկնեցի այս փորձը այս հրահանգի համար, որպեսզի ստացվի վերևի գրաֆիկը: Աղյուսակում կարող եք տեսնել երկու տող (min և max): Սրանք առավելագույն և նվազագույն ալիքների երկարություններ են, որոնք նշված են լազերների վրա, այնպես որ ես մոտավորապես գիտեի, թե որն է ալիքի երկարությունը `ճիշտ պատասխանը ստանալու համար:

Նայելով հաշվարկներին ՝ իմ չափումները չեն գտնվում առավելագույն և նվազագույն սահմաններում, բայց դրանք առնվազն հետևողական են: Չափվածի և ակնկալվողի միջև տարբերությունը կազմել է 4% -ից մինչև 10%: Ես անորոշության լիարժեք չափում չեմ կատարել, բայց ակնհայտ է, որ չափումների տեխնիկայով ներդրված անորոշություն կլինի (այսինքն ՝ էկրանից մինչև հեռավորություն չափելը կատարյալ ուղղահայաց չէ և այլն): Նույնիսկ որոշ չհաշվարկված սխալներով, ես կարծում եմ, որ սա իրական ալիքների երկարությունների արդարացի ներկայացում է և հիանալի կերպով ցուցադրում է կրկնակի ճեղքվածքի փորձը:

Եթե ձեզ հետաքրքրում է տեսնել արդյունքների ամբողջական փաթեթը, ես կցել եմ Excel ֆայլը, որը կարող եք օգտագործել ձեր սեփական չափումները կատարելու համար: Ես այժմ խաղում եմ կոլեկտիվ ոսպնյակների և ռեֆլեկտորների հետ խաղալու գործընթացում: Տեղեկացրեք ինձ, եթե ձեզ կհետաքրքրի՞ այս ուղղությամբ ուսուցումը, և ասեք ինձ, թե ինչ եք մտածում այս արագ հրահանգվողի մասին մեկնաբանություններում: