• 2022-07-01
    一直径为[tex=2.214x1.0]GjLEasyKkbu052S+mv31yQ==[/tex] 的氦气激光束射向月球表面,其波长为 [tex=4.071x1.143]mat/iRwQvRNMYBZ72MnVg7UfLTmQsucTzHqtzRBr17c=[/tex]已知月球和地面的距离为[tex=5.786x1.357]UcjHiNWh9s2C1WspZLc/tsJHfJbjI6pt8eVil/+IQ3E=[/tex]。试求 :如果这激光束经扩束器扩展成直径为 [tex=1.357x1.0]l6C+BLJTBl9U9qmC3yBlaw==[/tex],则在月球表面上得到的光斑的直径将为多大?在激光测距仪中,通常采用激光扩束器,这是为什么?
  • 分析: 激光束受通光孔径的衍射作用,存在一定程度的发散,在月球表面形成圆孔衍射图样。艾里斑角半径[tex=0.857x1.214]Rras0bu0ym/LNq4MFXL5fQ==[/tex]的大小可反映光束发散的程度。解: 若激光束扩束为[tex=0.786x1.143]2aZxFviY67MqKBj2IGh7zw==[/tex],则艾里斑直径为[tex=18.429x2.5]EisFV51usHj7+TDIpFNs/k90Six0o8c5jtJvv/mOuuwr6KIE2chQnu2cWHK0cI1e5YBxdxxPxspiSr39bpz21YjQ3Er9+FqPaj1F8kcR8kG4VXHREiRLsaw7KpJhYoK0fVMh7Fzj2pJv1Km7z5/0M9XltqAyZ3IgWazDYvWsUFE=[/tex]使用激光扩束器,可减小激光束的发散,使激光束的光能集中,方向性更好,有利于提高测距精度。

    举一反三

    内容

    • 0

      (1) 一束直径为2mm的氩离子激光(λ=514. 4nm)自地面射向月球,已知地面和月球相距[tex=4.429x1.357]iJ/4kOOvwSjToKKK7aM9t1BT7TOJMJLuinihLMjUrQw=[/tex]km,问在月球上得到的光斑有多大?(2)如果将望远镜反向作为扩東器将该光束扩展成直径为2m的光束,则该用多大倍数的望远镜?将扩東后的光束再射向月球,在月球上的光斑为多大?

    • 1

      波长[tex=0.643x1.0]+D9NhKovEP8INGz+KZnr1A==[/tex]为[tex=3.714x1.0]mat/iRwQvRNMYBZ72MnVg0PG4hs1iNZ9uHBNgL9fjg8=[/tex],直径为[tex=3.5x1.0]pJX0Y+uYter+iInBbMwkmAAPsRgKItpLDrbIFLqbfqU=[/tex]的激光光束从地球 射向月球。月球到地面的距离为[tex=5.786x1.357]MOwAm5NO72kIoPdspj4IlLZzgrFTV8kD2cAobfLPUISEq7SDvYYaSTMLETkFSHJR[/tex]。在不计大气影响的情况下,月球上的光斑有多大? 若激光器的孔径由[tex=3.5x1.0]pJX0Y+uYter+iInBbMwkmAAPsRgKItpLDrbIFLqbfqU=[/tex]扩展到[tex=2.643x1.0]rVA/VX9HA7Dvr+iK++xbFLv/uRk+j7wcc2DNsmN3slw=[/tex],此时月球上的光斑又为多大?

    • 2

      波长入为[tex=3.714x1.286]rIFEUOo+kL8Kmq2qjUNsOg==[/tex],直径为[tex=3.5x1.286]gkNoU+OD+dv0vRQpvgYkrQ==[/tex] 的激光光束从地球射向月球。月球到地面的距离为[tex=5.357x1.286]hf33r/3J5F1hvqMO8ruB7QA3GK5lMs/UK9tIOivdXnI=[/tex]。在不计大气影响的情况下,月球上的光斑有多大?若激光器的孔径由[tex=3.5x1.286]B94+lSSvQTVubMWHdpAYMg==[/tex]扩展到[tex=2.643x1.286]aNBqfmc19XoI0rkiGoMgFA==[/tex],此时月球上的光斑又为多大?

    • 3

      一氢离子激光器发射波长[tex=3.714x1.0]YHEcUyQvLvDarYy++3KHuYK76aWfBmbSfdgXAa04dxE=[/tex]的激光。当它以[tex=2.857x1.0]5huVcAuziqxVIcyY2r6/sMMCNKeyZGK4Sd31m/DrWwA=[/tex]的功率向月球发射光束时,光束的全发散角为[tex=4.357x1.214]hKc8D0I47JbppgKfpVpX6magYm0b2ThCesgWwud47/A=[/tex]。如月地距离按[tex=5.786x1.357]MOwAm5NO72kIoPdspj4IlLZzgrFTV8kD2cAobfLPUISEq7SDvYYaSTMLETkFSHJR[/tex]计,求(1)该光束在月球表面覆盖的圆面积的半径;(2)该光束到达月球表面时的强度。

    • 4

       一氢离子激光器发射波长[tex=3.786x1.0]EKYDlqm2ugdhGBilSCK6ug==[/tex] 的激光。当它以[tex=2.786x1.0]poGscRnZUhp93JMMVttcNQ==[/tex]的功率向月球发射光束时,光束的全发散角为 [tex=4.429x1.214]D/jeFA8HdxVgbOoNppgkb5n2k6ZNzAKZews1somizd0=[/tex]。如月地距离按 [tex=5.786x1.357]MOwAm5NO72kIoPdspj4IlAdkb1sJh7HTVKcfGbeaS1Y=[/tex]计,求 $:[tex=1.286x1.357]fUsHguQYnwozeakcwqFP1g==[/tex] 该光束在月球表面覆盖的圆面积的半径;[tex=1.286x1.357]GEp98LAjkJwaCSrpbBogIw==[/tex] 该光東到达月球表面时的强度。