Kania Paweł Maksymiuk Krzysztof Tokarski Kamil	Zespół nr 9.
Wydział Inżynierii Lądowej	Ocena z przygotowania:
Poniedziałek 1115 - 1400	Ocena ze sprawozdania:
Data : 16 XI 2009	Zaliczenie:
Prowadzący: mgr inż. Miłosz Chychłowski	Podpis:

POMIAR DŁUGOŚCI FAL ELEKTROMAGNETYCZNYCH METODAMI INTERFERENCYJNYMI

Cel ćwiczenia

Pomiar długości fali elektromagnetycznej za pomocą interferometru Michelsona.

•Zasada działania interferometru Fabry-Perota

Rys.2. Schemat układu pomiarowego z interferometrem Fabrv-Perota. O - źródło fal elektromagnetycznych, P - pytki płaskorównoległe, D - detektor fal elektromagnetycznych. L linijka, R - pokrętło do regulacji odległości między płytkami

Interferometr Fabry - Perota składa się z dwu płytek, takich, że przepuszczają one część promieniowania, ale mają dużą zdolność odbijającą. Płytki te ustawiamy w ten sposób, że powietrze pomiędzy płytkami tworzy dokładnie płasko równoległą warstwę, czyli płytki są do siebie równoległe. Fale, które przez górną płytkę przedostają się do warstwy powietrza, ulegają wielokrotnym odbiciom od ścianek płytek. Jeśli na pierwszą płytkę pada wiązka fal, to z drugiej płytki wychodzi szereg równoległych wiązek. Należy wiec tak regulować odległość między płytkami, aby obserwować wzmocnienia i osłabienia fal.

•Zasada działania urządzenia z siatką dyfrakcyjną

Rys.3. Siatka dyfrakcyjna, a- szerokość szczeliny, b- szerokość przysłony

Siatką dyfrakcyjna to układ równoległych do siebie szczelin rozmieszczonych w równych odstępach. Niech a oznacza szerokość szczeliny, b szerokość odstępu między szczelinami. Odległość d środków sąsiednich szczelin nazywamy stalą siatki, a + b = d. Zgodnie z zasadą Huyghensa, każda szczelina staje się wtórnym źródłem fal, które rozchodzą się we wszystkich kierunkach. Wykonując ćwiczenie obracamy źródło fal dookoła siatki dyfrakcyjnej i mierzymy kąt obrotu, a ponieważ wzajemne wzmacnianie następuje, gdy:
możemy, więc obliczyć długość fali.

•Zasada działania interferometru Michelsona:

Rys1. Schemat układu pomiarowego z interferometrem Michelsona. O - źródło fal elektromagnetycznych, P - płytka półprzepuszczalna, Z₁ i Z₂ - zwierciadła, D - detektor fal elektromagnetycznych, S - soczewki skupiające, L - linijka

Wiązka fal elektromagnetycznych pada na płytkę półprzepuszczającą (P) ustawioną pod kątem 45⁰ do źródła fal. Wiązka, która przechodzi przez płytkę odbija się od prostopadle ustawionego zwierciadła, a następnie wraca tą sama drogą, odbija się od płytki i pada na detektor. Wiązka pierwotnie odbita od płytki P pada prostopadle na zwierciadło, a następnie po odbiciu wraca tą sama drogą przechodząc przez płytkę P i pada na detektor. Zmieniając odległość pomiędzy płytka P a zwierciadłem Z1 o δ, zmieniamy długość drogi optycznej przebytej przez wiązkę o 2 ⋅ δ. Wzmocnienia otrzymujemy, gdy 2δ = n ⋅ λ, a n = 1, 2, 3...

Długość fali elektromagnetycznej obliczamy ze wzoru:

Błąd pomiaru obliczamy używając metody różniczki logarytmicznej używając wzoru:

1. Pomiar długości fali na stanowisku C-9

* = 294 mm * 1mm

m = 18 * 0

* = 32.7 mm

** = 0.1 mm

* = 32.7 mm * 0.1 mm

Fala ta była najdokładniej pomierzona, ponieważ badana fala była najdłuższa z badanych czterech różnych fal.

2. Pomiar długości fali na stanowisku C-10

* = 0.28 mm * 0.01

m = 100 * 2

przekładnia na śrubie=10

* = 0.56 * 10^-6 mm = 560 nm

** = 32 nm

* = 560 nm * 32nm

3. Pomiar długości fali na stanowisku C-11

* = 0.34 mm * 0.01

m = 100 * 2

przekładnia na śrubie=10

* = 0.68 * 10^-6 mm = 680 nm

** = 34 nm

* = 680 nm * 34 nm

4. Pomiar długości fali na stanowisku C-12

* = 292 mm * 1 mm

m = 59 * 2

* = 0.98 mm

** = 0.04 mm

* = 0.98 mm * 0.04 mm

---