Rozkład natężenia światła laserowego
X [mm]	U [V]	(x-xo)^2	ln[V(x)/V(o)]	Y [mm]	U [V]	(y-yo)^2	ln[V(y)/V(o)]
11,8	1	0,5476	-6,8957	12,33	1	1	-6,7593
11,84	2	0,49	-6,2025	12,53	3	0,64	-5,6606
11,94	7	0,36	-4,9498	12,63	31	0,49	-3,3253
12,04	56	0,25	-2,8703	12,73	55	0,36	-2,7519
12,14	151	0,16	-1,8784	12,83	168	0,25	-1,6353
12,24	327	0,09	-1,1057	12,93	332	0,16	-0,9541
12,34	551	0,04	-0,5839	13,03	617	0,09	-0,3344
12,44	867	0,01	-0,1306	13,13	852	0,04	-0,0117
12,54	988	0	0,0000	13,23	988	0,01	0,1364
12,64	883	0,01	-0,1124	13,33	862	0	0,0000
12,74	763	0,04	-0,2584	13,43	624	0,01	-0,3231
12,84	508	0,09	-0,6652	13,53	444	0,04	-0,6634
12,94	298	0,16	-1,1986	13,63	273	0,09	-1,1498
13,04	124	0,25	-2,0754	13,73	115	0,16	-2,0143
13,14	60	0,36	-2,8013	13,83	40	0,25	-3,0704
13,24	19	0,49	-3,9512	13,93	3	0,36	-5,6606
13,34	3	0,64	-5,7971	14,04	2	0,5041	-6,0661
13,44	1	0,81	-6,8957	14,06	1	0,5329	-6,7593

Rozkład natężenia światła diody LED
X [mm]	U [mV]	Y [mm]	U [mV]
10	38	0	34
9,88	42	0,15	35
9,68	38	0,35	37
9,48	40	0,55	43
9,28	39	0,75	41
9,08	47	0,95	43
8,88	50	1,15	43
8,68	51	1,35	44
8,48	51	1,55	46
8,28	65	1,75	63
8,08	80	1,95	69
7,88	95	2,15	75
7,68	122	2,35	91
7,48	147	2,55	120
7,28	168	2,75	128
7,08	175	2,95	132
6,88	192	3,15	153
6,68	227	3,35	166
6,48	252	3,55	178
6,28	292	3,75	220
6,08	338	3,95	243
5,88	368	4,15	281
5,68	334	4,35	322
5,48	320	4,55	353
5,28	319	4,75	368
5,08	316	4,95	336
4,88	320	5,15	306
4,68	324	5,35	277
4,48	305	5,55	248
4,28	290	5,75	211
4,08	240	5,95	193
3,88	207	6,15	170
3,68	178	6,35	149
3,48	143	6,55	154
3,28	117	6,75	141
3,08	103	6,95	116
2,88	101	7,15	85
2,68	88	7,35	73
2,48	82	7,55	62
2,28	74	7,75	55
2,08	60	7,95	46
1,88	58	8,15	45
1,68	54
1,48	48
1,28	47
1,08	40
0,88	38
0,68	43
0,48	40
0,28	37
0,08	34
0	35

Badanie wiązki świetlnej

W ćwiczeniu badane są rozkłady natężenia światła wiązek emitowanych przez dwa różne źródła światła: laser helowo-neonowy i diodę elektroluminescencyjną.

Laser helowo-neonowy emituje w sposób ciągły wiązkę światła spójnego. Ośrodkiem czynnym jest mieszanina helu i neonu. Atomy tej mieszaniny wzbudzane są w wyniku wyładowań elektrycznych. Laser dział na zasadzie rezonatora optycznego w którym fale interferują ze sobą. Dzięki temu na zewnątrz emitowana jest wiązka monochromatyczna.

Dioda wykonana z półprzewodnika w którym zachodzą przejścia promieniste po spolaryzowaniu w kierunku przewodzenia emituje światło. Taka dioda nosi nazwę diody elektroluminescencyjnej. Promieniowanie diody elektroluminescencyjnej nie jest ściśle monochromatyczne, ale zawarte w pewnym paśmie, które jest tym węższe im większy jest udział promieniowania wymuszonego. Emitowane na zewnątrz diody światło tworzy wiązkę, której kształt zależy od budowy diody, wartości płynącego prądu i stosunku emisji spontanicznej do wymuszonej.

Jako opracowanie wyników mieliśmy sporządzić wykresy:

U=f(X)

U=f(Y)

lnU=f(X-X_o)²

lnU=f(Y-Y_o)²

Wiązka światła laserowego powinna być wiązką Gaussowską, czyli rozkład natężenia wiązki powinna być opisana funkcją Gaussa. Po sporządzeniu wykresów mogliśmy stwierdzić, że tak w istocie jest. Dzięki wykresom możemy wyznaczyć średnicę wiązki światła.

Z wykresu odczytujemy
i możemy wtedy wyznaczyć δ a później φ wiązki światła.

B dla X B dla Y

a więc średnica wynosi:

dla X dla Y

Błędy wyznaczenia średnicy Δφ możemy wyznaczyć ze wzoru korzystając z różniczki zupełnej:

gdzie

więc

gdzie
wyznaczono za pomocą komputerowego programu metodą najmniejszej sumy kwadratów.

Dla X

Dla Y

Ostatecznie średnica

Dla X Dla Y

Teraz spokojnie możemy stwierdzić na podstawie otrzymanych wyników iż badana wiązka światła laserowego jest wiązką Gaussowską.

Kolejny wykres jest dla diody elektroluminescencyjnej:

Średnicę wiązki światła diody wyznaczamy z poniższych wzorów:

Średnica wiązki diody jest o wiele większa od średnicy wiązki lasera, więc można stwierdzić iż wiązka diody jest rozproszona i nie jest monochromatyczna tak jak wiązka lasera.

---