激光热透镜效应及其等效焦距测量实验设计

发布时间：2021-08-27 06:48

　　基于共轴双光束干涉法设计了激光热透镜效应及其等效焦距测量装置.使用厚度约为200μm的薄酱油层样品作为观察热透镜效应的介质,将其置于半导体激光器的汇聚点上,可以在光屏上观察到同心衍射圆环,定性演示激光热透镜效应,并对热透镜的等效焦距进行定量测量.实验结果显示:薄酱油层在半导体激光照射下产生的热透镜效应可等效为凹透镜;基于共轴双光束法的热透镜等效焦距测量较为准确,利用Origin软件对8组实验数据进行线性拟合,相关系数为0.997. 

【文章来源】：物理实验. 2020,40(07)

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

激光热透镜效应原理示意图

如图2所示，设等效透镜的焦距为f[7]，光束通过透镜后，聚焦于焦点F，即光束各点在焦点F处有相同的相位．令在薄透镜位置r处的光程相对于透镜中心处的光程相差为Δ，其大小为

实验装置有：光学导轨、直流稳压电源、半导体激光器、凸透镜（f=15.00cm）、薄酱油层样品（厚度约为200μm）、光屏．其中，使用薄酱油层作为观察热透镜效应的介质．在2个载玻片中间并排放置3块厚度为200μm环形紫铜片，在中间的环形紫铜片中滴入酱油，用2个长尾夹夹住载玻片两端，由于载玻片两端也有200μm厚的环形紫铜片，所以长尾夹夹住时不会让载玻片产生形变，由此制得200μm厚的薄酱油层样品，如图3所示．将半导体激光器、凸透镜、薄酱油层样品、光屏依次摆放在光学导轨上，半导体激光器连接直流稳压电源，将电压调至约2.80V，调节薄酱油层样品位置，使其置于激光的会聚点上，此时可以在光屏上观察到同心衍射圆环，如图4所示．

【参考文献】：
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本文编号：3365872