ТЕХНОМАГИЯ. ЛАЗЕРНАЯ ЭРА. Часть 1

Автор - @sergeymironenko

---

---

По правде говоря, она наступила несколько раньше, чем руки автора приложились к её развитию (если быть точным - в год его рождения), и ко времени его взросления оказала значительное влияние на выбор профессии, хотя начиналось всё несколько иначе...

Кванты любят бархат

Все знают, что такое бархат, а некоторые думают, что они знают, что такое квант. Я тоже думаю, что знаю, хотя на самом деле этого не знает никто. Но это не важно – любовь есть, а почему – скоро поймёте.

Ко мне понимание этих отношений известного с неизвестным пришло во время выполнения студенческой научной работы.

Да, вы правильно подумали – "продвинутых", как теперь говорят, студентов старших курсов обычно озадачивали какими-нибудь исследованиями. Вот и автора однажды занёс в эту категорию зав. кафедрой физики.

Общественной работой занесённый категорически не занимался, для теории магнитных конфигураций вырожденных масс (это типа того, что происходит в нейтронных звёздах, если что) был ещё не готов, а занимать молодые мозги продвинутых развивающей работой Григорий Абрамович справедливо считал своей прямой обязанностью. Посему вьюноша был отдан в распоряжение сотрудника кафедры, недавно защитившего диссертацию в области оптических свойств полупроводников.

Вот так и произошло первое приобщение к научным исследованиям, и таковыми стали изучение изменения оптических свойств тонких плёнок селенида-сульфида кадмия под действием излучения видимого и УФ диапазона.

Начались исследования… со сварочных работ!

Да, именно так, не удивляйтесь. Для проверки результатов экспериментов нам нужен был монохроматор. Если кто не в курсе – это оптический прибор для исследования спектров путём выделения монохроматического излучения. По ссылке можно увидеть схему Черни-Тёрнера, вот как раз эту схему и нужно было запихнуть в коробку, для чего и был изготовлен большой железный ящик.

---

Если вы посмотрите на оптическую схему монохроматора, то увидите вот что.

Автор: Изначально этот файл был загружен участником DrBob из английский Википедия - Перенесено с en.wikipedia на Викисклад участником Leyo при помощи CommonsHelper., CC BY-SA 3.0, Источник

---

Пучок света проникает внутрь ящика через щель В и, отражаясь от сферического зеркала С, падает на дифракционную решётку D. Отражённый от решётки пучок света становится цветным, при этом каждый цвет отражается под своим углом. В итоге, после отражения от второго зеркала Е, в выходную щель попадает только пучок определённого цвета.

А куда деваются пучки других цветов? Правильно, отражаются и рассеиваются внутри коробки, попадая частично и на выход, что нам совершенно не нужно.

Поэтому после сварочных работ начались портняжные – изготовление внутренней одёжки монохроматора, поглощающей лишний свет. И материалом для неё стал чёрный бархат.

Почему нельзя просто покрасить стенки чёрной краской?

Можно, но этого мало. Какая-то часть света – 3-5 процентов – отразится от гладкой чёрной стенки и создаст помеху. А в ворсинках бархата происходит многократное переотражение, свет "запутывается", и помеха уменьшается в десятки раз. Вот отсюда и название.

Параллельно из подвала был вытащен запылённый вакуумный пост – установка для напыления тонких плёнок. Размещение его в лаборатории, подключение коммуникаций, запуск и наладка отняли довольно много времени, но дали и бесценный опыт, который пригодился впоследствии.

Был ещё один интересный инструмент – криостат. Представьте себе термос, который чуть выше дна проткнули трубой с двумя пробками. Только пробки из кварцевого стекла, а внутри трубы – приспособление, которое позволяет закрепить образец для того, чтобы его можно было просветить через пробки, охладив предварительно налитым в термос жидким азотом.

В конце концов вакуумный пост, источник света, криостат, монохроматор, фотоприёмник, самописец и электромеханический арифмометр для обработки результатов измерений встали в одну цепочку, и процесс пошёл.

Молекулярные слои CdS-CdSe благополучно ложились на стеклянные подложки, подложки ставились перед монохроматором, проходящий через них свет дифракционной решёткой раскладывался в спектр и попадал в фотоприёмник, стоявший на выходе, сигнал с фотоприёмника самописец превращал в кривые на бумаге, отображавшие зависимости силы светового потока от длины волны.

Потом плёнки меняли окраску под действием света, и процесс записи спектра повторялся.

Получение спектров отражения было несколько сложнее, но и эта процедура была налажена.

А дальше начиналась ручная обработка – пересчёт полученных значений с поправкой на спектр излучения осветителя и чувствительность фотоприёмника.

Грубо говоря, одну кривую нужно было поделить на другую, и всё это, при полном тогдашнем отсутствии компактной вычислительной техники, нужно было делать при помощи вот такого устройства:

---

Фото

---

Это на картинке он маленький, а в натуре - пудовая бандура размером в треть стола, работа которой сопровождалась стрекотанием тысячи кузнечиков.

Рутину расчётов, сопровождаемых непрерывным треском арифмометра, скрашивало только предвкушение новых, ещё неизвестных науке результатов. Ну и, разумеется, возможность выполнить и защитить качественную дипломную работу, что в конце концов и случилось.

Но в один прекрасный день произошло событие, впоследствии круто изменившее направление дальнейшей околонаучной деятельности.

Продолжение следует...

---

Автор: @sergeymironenko
Редакция и публикация: @lubuschka
21.07.19

---

---

Голосуйте за вашего делегата,
вдохновителя авторов
и мУчителя новичков
@ladyzarulem здесь

---

О рубрике: Любители полезных и модных штучек будут в курсе всех новостей! Больше гаджетов, хороших и разных! Нашли что-то интересное в сети? Заказали на Алишке? Поделитесь - мы такие любопытные.

---