Das Physikalische Praktikum

192 21 Beugung und Interferenz von Laserlicht
1. Wie entstehen stehende Wellen?
2. Wie wird im Laser Energie in Form von Licht verstärkt? Welche Rolle spielen dabei metastabile
Zustände und stehende Wellen?
3. Welche Größenordnung hat die Kohärenzlänge des erzeugten Lichtes beim He-Ne Laser?
4. Weshalb soll der Gasresonator lang und dünn sein?
5. Wie wird das Laser-Licht nur sehr schwach divergent gemacht?
6. Welche Rolle spielt der Grenzwinkel für Polarisation in einem Laser?
7. Welche Energiedichte haben die zwei Komponenten der Lichtwelle und was ist die Intensität
einer Welle?
8. Leiten Sie bitte die erwarteten Intensitätsprofile der vorhandenen Objekte her, mit der Annahme
von parallel einfallendem Licht und Beobachtung im Unendlichen bzw. auf der Brennebene
einer Sammellinse.
9. Bei welchen Objekten werden Sie besonders dafür sorgen müssen, dass der Lichtfleck möglichst
gleichmäßig die Durchlassbereiche bestrahlt?
21.6 Weiterführendes
1. Bei einer Doppellochblende: bis zu welchem Abstand der Zentren unterscheidet sich die
ringförmige Beugungsfigur nicht von der der einfachen Lochblende?
2. Welches Maximum erster Klasse wird von der Spaltmodulation bei Gittern mit Verhältnis
Spaltbreite/Stegbreite D/B = 3/4 und D/B = 3/2 unterdrückt?
3. Was ändert sich am Spektrum, wenn die Diode eine endliche Breite und eine endliche Höhe
hat?
21.7 Durchführung
Das Gelingen dieses Versuchs hängt nicht nur von der Aufnahme der Spektren ab (die ja sowieso
vom Rechner übernommen wird), sondern auch davon, wie sauber Sie mit der Optik umgehen.
Fassen Sie die Objekte nur an ihrer Fassung an 5 . Bitte gehen Sie auch entsprechend vorsichtig
und sauber mit den Linsen um.
1. Computer einschalten, Windows starten und anmelden (User=»laser«, kein Password). Die
LABVIEW-Applikation »LaserSteuerung« auf dem Desktop starten; dies führt automatisch
eine Referenzfahrt des Motors aus und setzt dessen Position auf 0. Laser einschalten. Der
Einschalter des Lasers ist sehr klein und an dessen Rückseite angebracht (Schiebeschalter).
2. Vorbereitung: Mit der Zerstreuungslinse und der Sammellinse weiten Sie bitte das Lichtbündel
auf (wenn es für das jeweilige Objekt überhaupt nötig ist). Man überlegt sich vor
dem Versuch mit Hilfe des Strahlengangs, wie die Linsen aufgestellt werden müssen. Entfernen
Sie das Objekt aus dem Strahlengang und überprüfen Sie, ob die Strahlen parallel
sind und das gesamte Strahlenbündel für alle Objekte diese ausreichend breit, homogen,
symmetrisch ausleuchtet.
5 Das Fett Ihrer Finger bindet Schmutz an die Öffnungen der Objekte, deren Dimensionen hierdurch stark verfälscht
werden.