Файл: FP_Opt_i_at_f_2.pdf

установите необходимые режимы работы видеокамеры:

•Saturation - 0

•Sharpness - 0

•Backlight - 0

•Exposure - Manual (Auto - выкл.)

4.Выберите на объекте МОЛ требуемую структуру и направьте на нее пучок лазера. Для этого отожмите винт рейтера и поднимая или опуская стойку с камерой вверх-вниз, выберите нужный ряд структур на объекте МОЛ и, вращая объект вокруг оптической оси, получите на мониторе изображение дифракционной картины.

5.Установите коэффициент усиления (движок Exposure - Manual), обеспечивающий яркое, контрастное изображение. Вращением поляризатора скорректируйте интенсивность пучка лазера. Для более точной настройки

можно использовать используйте экранную лупу. Поляризатором подстройте амплитуду, так чтобы центральный максимум был наибольшим, но не происходило перезасвечивания (насыщения) ПЗС-матрицы. Признаком насыщения является ровный белый фон участка изображения, значения интенсивности в этой зоне в окне «График по X» равно 255. Таким образом, измеряемый уровень интенсивности всегда должен быть меньше 255. В

Описанные ниже действия могут выполняться как на зафиксированном изображении, так и на сохраненном ранее и вызванном нажатием кнопки

130

«Чтение файла изображения».

7. Идентификация номера структуры на объекте производится следующим образом (на примере ряда С объекта МОЛ-1).

Внешний вид объекта МОЛ-1 приведен на рис. 9 (более подробное описание см. Приложение 1).

Рис. 9. Схема расположения структур объекта МОЛ-1 (Ряд С одинарные щели толщины d (в мкм) в порядке возрастания номера: 8; 10; 12; 15; 20; 25;

нумерации структур следует установить по переходу от изображения 1 к изображению 16 (рис. 10). Далее следует визуальный контроль числа дополнительных дифракционных максимумов для структур 1 .. 16 ,

131

10. Разность между двумя отсчетами (см. рис. 11) в пикселях необходимо перевести в миллиметры. Для этого число пикселей

умножаем на масштабный коэффициент, определенный при градуировке. Уровни сигналов в точках отображаются в соответствующих окнах. Диапазон измеряемых сигналов 0 ... 255.

Рис. 12. Координатные измерения в окне «График по X» программы

OSC WDM

11.Полученный график можно распечатать на принтере либо сохранить в виде текстового файла значений сигнала для последующей обработки другими программами, например средствами Microsoft Excel.

12.Расстояние между матрицей камеры и поверхностью объекта, необходимое для расчетов определяется следующим образом:

1)Измерить с помощью линейки расстояние D (см. рис.13) между торцевыми поверхностями оправы, в которой закреплен объект, и видеокамеры

2)Вычислить расстояний L по формуле L = 7мм + D + 11мм + d*n,

134

где d - покровного стекла ПЗС-матрицы, n - показатель преломления (в расчете принять d = 1 мм, n = 1,5)

Рис. 13. Определение расстояния между матрицей камеры VAC-135 и поверхностью объекта.

13. Величины углов дифракции рассчитываются из геометрических измерений в соответствии с методическими указаниями и сравниваются с теоретическими данными.

Контрольные вопросы

1.Дифракция света на одной щели.

2. Дифракция света на двух одинаковых параллельных щелях.

3.Дифракция Фраунгофера на круглом отверстии.

ЛИТЕРАТУРА:

1.Детлаф А.А., Яворский Б.М. Курс физики: Учеб пособие для втузов. – М:

Высш. Шк., 1989. – 608 с.

2.Савельев И.В. Курс общей физики, т.2.- М.: «Наука» 1978, с.

3.Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособ. для вузов.- 15-е изд., стереотип. - М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 560 с.

135