Экспериментальная установка
Схема
экспериментальной установки представлена
на рис.16: Она состоит из оптического
модуля и электронной схемы управления
экспериментом на базе ПЭВМ. Оптический
модуль состоит из следующих основных
элементов:
Источник излучения; 2. Предметный столик; 3. Набор дифракционных препятствий; 4. Экран с фотоприемником (фотодиод).
В
качестве источника излучения используется
гелий-неоновый лазер 1, работающий на
длине волны
нм. Лазер жестко закреплен на модуле и
в процессе выполнения лабораторной
работы его положение не меняется. На
пути лазерного луча находится предметный
столик 2, на котором устанавливаются
изучаемые дифракционные объекты строго
перпендикулярно лучу лазера. С помощью
регулировочного винта на столике имеется
возможность плавного перемещения
объекта в направлении, перпендикулярном
к направлению распространения луча.
Затем дифрагировавший на объекте луч
попадает на экран со щелью, за которой
помещен фотоприемник - кремниевый
фотодиод. С помощью шагового двигателя
осуществляется перемещение (сканирование)
дифракционной картины относительно
фотодиода.
На дифракционном объекте размещены соответственно наборы из одной, двух, трех и четырех щелей, а также проволока. Комбинированный объект изготовлен на прозрачной подложке с использованием процесса фотолитографии. Выбор объекта для исследования осуществляется с помощью регулировки, имеющейся на предметном столике. Управление работой установки осуществляется с помощью компьютера. Программа позволяет управлять работой системы перемещения экрана, считывать сигнал с фотоприемника, проводить обработку полученных результатов. При поступлении команды на начало эксперимента шаговый двигатель перемещает экран на небольшое расстояние, тем самым, изменяя координату дифракционной картины, совпадающую с фотоприемником. Сигнал с фотоприемника через блок сопряжения установки с компьютером 3 поступает в ПЭВМ. Полученная экспериментальная зависимость интенсивности на экране от угла дифракции отображается в виде графика на экране цветного монитора.
Описание работы программы
Основным принципом построения программы является работа в режиме «МЕНЮ», когда на экране монитора предлагается список возможных действий, из которых надо выбрать одно для продолжения работы. Меню состоит из нескольких «окошек», одно из которых окрашено другим цветом (так называемое «активное окно»). В нашем случае активное окно имеет черный фон. При нажатии клавиши <ENTER> будет выполняться директива именно этого окна. Смена активного окошка осуществляется клавишами <СТРЕЛКА ВВЕРХ> и <СТРЕЛКА ВНИЗ>. При отказе от работы с данным меню надо нажать клавишу <ESC>, при этом программа возвращается на предыдущий уровень работы. Простейшие подсказки по режиму работы, отвечающему активному окну, содержатся в выделенной строке внизу экрана.
Кроме таких «командных» окон, в некоторых меню встречаются «числовые» окна, в которых указаны значения некоторых параметров, влияющих на работу. Для изменения какого-либо значения необходимо сделать соответствующее окно активным и перейти в режим редактирования текста этого окна. Для этого нужно нажать любую цифровую клавишу, после чего в данном окошке можно работать как в обычном текстовом редакторе. Выход из режима редактирования осуществляется нажатием клавиши <ENTER>.
После загрузки программы появляется меню, содержащее три позиции: