Эта тема хотя и не относится к роботам, но интересна сама по себе.
Хотя сам учусь по оптической части и тусуюсь в лаборатории, но до интерферометров дело пока не доходило. И вот решил в выходные в домашних условиях проделать опыты по физике 10 класса: посмотреть дифракцию на отверстии, итерференцию от нескольких отверстий и собрать интерферометр Майкельсона. Вообще световые эффекты это штука очень интересная, и, по началу кажется, чудесная.
Начал с источника- достал сторублевую ручку, какие продают в метро ( причем, у этой ручки даже не было стержня, то есть это была лазерная указка с фонариком, и все). По данным преподов, у указки длинна когерентности порядка нескольких сантиметров, то есть лазер она не такой уж и плохой. Первый опыт- интерференция от двух отверстий. Отрезал кусок какой-то черной бумаги и сделал в ней две дырки острием иглы как можно ближе друг к другу. Назначение черной бумаги я не знаю , но свет она не пропускает в отличие от белой. Положил указку на один стол, на расстоянии примерно два метра разместил бумажку с дырками. После черной бумаги на оси луча смотрел картинку. Она имеет совершенно классический вид, то есть набор светлых и темных линеек
Причем их там немало- около дюжины, то есть когерентность у указки приличная. Удобно смотреть на белой бумаге подальше от черного экрана.
Дальше дифракция- сделал в черной бумаге одно отверстие. На выходе- центральное пятно и около пяти светлых кругов
. Надо смотреть поближе к экрану, так как интенсивность колец не очень большая.
Теперь я решил собрать интерферометр Майкельсона
Источник светит на полупрозрачную пластину, разделяющую поток на два. Дальше лучи идут до зеркаал, отражаются и собираются снова в один. В зависимости от разности хода лучей до зеркал и обратно, имеем интерференцию на выходе. Но света указки уже явно не хватало, а идти покупать батарейки было лениво.
Поискав в и-нете нашел простейшую схемку источника тока для питания лазерного диода
http://www.qrz.ru/schemes/contribute/technology/laser.shtml Я решил обойтись без стабилизатора, и собрать только источник тока (благо ток от напряжения в такой схеме почти не зависит). Вместо токозадающего резистора поставил потенциометр на 100 Ом. По тестеру, схема работает отлично. Разобрал указку, вынул диод с резистором и кнопками. Подключил источник. Сначала переполюсовал напряжение (5 Вольт) - естественно неработает. Потом припаял с правильной полярностью- не работает. Источник входит в насыщение, на выходе 4,8 Вольта. Ну думаю, северный лис пришел моему диоду. Решил его вскрытваь. Отделил его от платы ( он не напаян на текстолит, а просто насаживается на него, для этого в торце со входной стороны есть прорезь, и контакты на текстолите), остался один обрубок с линзой внутри с одной стороны и плоским контактом над прорезью с другой. Решил подключить таким образом . Работает
Странно, что источник не мог выдать 10 мА в первый раз, когда последовательно с диодом было включено только 50 Ом (плата это диод, кнопка и 50 Ом). Ну да ладно, поставил 21 мА току- светит просто зверски. Собрал всю схему на макетке. На неё же прилепил лазер. По четырем углам прилепил на клей по гайке. В них вкручиваются винты, чтобы установить луч строго горизонтально, регулируя длину вкрученной части. Получилась самопальная подвижка.
Дальше интерферометр. Я взял два зеркала, стекло и кучу деревянных кубиков. Зачем кубики? Оптика это наука о креплении. Все, что не закреплено, рано или поздно ( а чаше в самый неподходящий момент) сдвигается, падает, разбивается и т.п. По настоящему все крепится к огромной стальной столешнице, в которой высвершены дырки с резьбой. Но у меня домашний вариант- кубики. Ставлю стекло под 45 градусов к лучу лазера, зеркало для отраженного луча располагаю так, чтобы свет вернулся в ту же точку на стекле, что и ушел (дальше он должен пройти насквозь на выход). Располагаю примерно так же второе зеркало. Креплю бумагу к спинке стула и смотрю на ней то, что получилось на выходе. В общем, интерференцию я получил
. Картина по форме совпадает с формой пятная от лазера (жутко кривое), но вся покрыта тонкими линиями, которые имеют тенденцию хаотически плавать. Скорее всего это скачет длина волны, или вдигается стол. Вот такие чудеса можно увидеть всего за 100 рублей и немного смекалки.
А с помощью таких штук можно устроить бои роботов. Самодельный лазер на 300 милливат
http://laserdvd.jino-net.ru/ http://rutube.ru/tracks/403399/comments.html Для справки, у моей указки выходная мощность порядка милливата.
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
