Einige Tipps inLaserPfad-Debugging
Sicherheit hat oberste Priorität. Alle Gegenstände, die spiegelnde Reflexionen verursachen können, wie Linsen, Rahmen, Säulen, Schraubenschlüssel, Schmuck und andere, müssen so positioniert werden, dass sie den Laserstrahl nicht reflektieren. Beim Abdunkeln des Lichtwegs muss das optische Gerät zunächst mit Papier abgedeckt und anschließend an die gewünschte Position im Lichtweg gebracht werden.optische GeräteAm besten blockiert man zuerst den Lichtweg. Schutzbrillen sind im Abdunkelungsbereich nutzlos und bieten bei Experimenten zur Datenerhebung eine zusätzliche Sicherheitsmaßnahme.
1. Mehrere Blendenstufen, darunter solche, die fest im optischen Strahlengang angebracht sind, und solche, die frei bewegt werden können.optische ExperimenteDie Funktion der Blende ist selbsterklärend, da zwei Punkte eine Linie definieren und zwei Blenden den Lichtweg präzise festlegen. Die auf dem Lichtweg fixierten Blenden ermöglichen eine schnelle Überprüfung und Korrektur des Lichtwegs. Selbst wenn man versehentlich einen der beiden Spiegel berührt, lässt sich der Lichtweg durch Ausrichten auf die Mitte der Blenden schnell und einfach korrigieren. Im Experiment können Sie auch ein oder zwei Blenden mit fester Höhe, aber ohne feste Blende verwenden. Beim Justieren des Lichtwegs können Sie diese dann versuchsweise bewegen, um zu prüfen, ob das Licht gleichmäßig verteilt ist. Achten Sie dabei unbedingt auf die Sicherheitsvorkehrungen.
2. Um die Ausrichtung des Lichtstrahls zu vereinfachen und dessen Aufbau und Korrektur zu erleichtern, sollte das Licht auf gleicher Höhe oder auf mehreren unterschiedlichen Ebenen positioniert werden. Um einen Lichtstrahl in beliebiger Richtung und unter beliebigem Winkel auf die gewünschte Höhe und Richtung auszurichten, sind mindestens zwei Spiegel erforderlich. Daher betrachten wir einen lokalen optischen Pfad bestehend aus zwei Spiegeln und zwei Blenden: M1→M2→D1→D2. Zuerst werden die beiden Blenden D1 und D2 auf die gewünschte Höhe und Position eingestellt, um die Position des Lichtstrahls festzulegen.optischRichten Sie den optischen Pfad aus. Justieren Sie anschließend M1 oder M2 so, dass der Lichtpunkt in der Mitte von D1 liegt. Beobachten Sie nun die Position des Lichtpunkts auf D2. Befindet sich der Lichtpunkt links, justieren Sie M1 so, dass er sich weiter nach links bewegt (die genaue Distanz hängt vom Abstand zwischen den Geräten ab und lässt sich mit etwas Übung erfühlen). Neigt sich der Lichtpunkt auf D1 nun ebenfalls nach links, justieren Sie M2 so, dass sich der Lichtpunkt wieder in der Mitte von D1 befindet. Beobachten Sie weiterhin den Lichtpunkt auf D2 und wiederholen Sie diese Schritte, um die Neigung des Lichtpunkts nach oben oder unten zu korrigieren. Mit dieser Methode lässt sich die Position des optischen Pfads schnell bestimmen oder die vorherigen Versuchsbedingungen schnell wiederherstellen.
3. Verwenden Sie die Kombination aus rundem Spiegelhalter und Schnalle. Diese ist viel einfacher zu handhaben als der hufeisenförmige Spiegelhalter und ermöglicht ein bequemes Drehen.
4. Justierung der Linse. Die Linse muss nicht nur die genaue Positionierung im Strahlengang gewährleisten, sondern auch sicherstellen, dass der Laserstrahl konzentrisch zur optischen Achse verläuft. Bei geringer Laserintensität, die keine deutliche Luftionisierung ermöglicht, kann man zunächst auf die Linse verzichten und den Strahlengang justieren. Dabei ist darauf zu achten, dass sich hinter der Linse mindestens eine Blende befindet. Erst dann wird die Linse eingesetzt und so justiert, dass der durch die Linse hindurchtretende Lichtstrahl mittig hinter der Blende verläuft. Zu beachten ist, dass die optische Achse der Linse in diesem Fall nicht unbedingt koaxial zur Laserachse ist. Das von der Linse reflektierte, sehr schwache Laserlicht kann genutzt werden, um die Richtung der optischen Achse grob zu justieren. Wenn der Laser stark genug ist, um Luft zu ionisieren (insbesondere bei Linsen und Linsenkombinationen mit positiver Brennweite), kann man zunächst die Laserenergie reduzieren, um die Position der Linse anzupassen, und dann die Energie erhöhen, um anhand der Strahlungsform des durch die Laserionisation erzeugten Plasmas die Richtung der optischen Achse zu bestimmen. Die oben beschriebene Methode zur Fixierung der optischen Achse ist zwar nicht besonders genau, aber die Abweichung ist nicht sehr groß.
5. Flexible Nutzung des Verschiebungstisches. Der Verschiebungstisch wird üblicherweise zur Einstellung der Zeitverzögerung, der Fokusposition usw. verwendet. Dank seiner hohen Präzision und flexiblen Einsatzmöglichkeiten wird Ihr Experiment dadurch deutlich einfacher.
6. Bei Infrarotlasern sollten Sie Infrarot-Beobachter verwenden, um Schwachstellen zu erkennen und Ihre Augen zu schonen.
7. Verwenden Sie eine Halbwellenplatte und einen Polarisator, um die Laserleistung einzustellen. Mit dieser Kombination lässt sich die Leistung wesentlich einfacher einstellen als mit einem Reflexionsdämpfungsglied.
8. Justieren Sie die gerade Linie (mit zwei Anschlägen zum Einstellen der geraden Linie, zwei Spiegeln zum Einstellen des Nah- und Fernfelds);
9. Justieren Sie die Linse (bzw. die Strahlaufweitung und -kontraktion usw.). Für präzise Justierungen empfiehlt es sich, einen Verschiebungstisch unter der Linse zu verwenden. Fügen Sie dazu nach der Fokussierung der Linse zunächst zwei Blendenstufen im Strahlengang hinzu. Stellen Sie sicher, dass der Lichtweg kollimiert ist, und setzen Sie dann die Linse ein. Justieren Sie die Quer- und Längsposition der Linse, um sicherzustellen, dass das Licht durch die Blende fällt. Nutzen Sie anschließend die (in der Regel sehr schwache) Linsenreflexion, um die Neigung der Linse durch die Blende (die sich vor der Linse befindet) zu justieren, bis die vordere und hintere Blende mittig ausgerichtet sind. Dies gilt im Allgemeinen als gut justiert. Zur Visualisierung können Sie auch Plasmafäden verwenden, um die Justierung noch genauer zu gestalten. Ein anderer Nutzer hatte dies bereits erwähnt.
10. Justieren Sie die Verzögerungsleitung. Wichtig ist, dass sich die Position des austretenden Lichts während des gesamten Hubs nicht ändert. Am besten geeignet sind Hohlreflektoren (einfallendes und austretendes Licht verlaufen naturgemäß parallel).
Veröffentlichungsdatum: 29. Oktober 2024