Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5.10
ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ПОЛЯРИЗАЦИИ
Цель работы: изучить явление поляризации света и проверить закон Малюса.
Приборы и принадлежности: установка для изучения явления поляризации.
ТЕОРИЯ МЕТОДА И ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Визуально поляризованный свет не отличается от естественного. Прибор, позволяющий их различить, называется анализатором. Принцип работы анализатора аналогичен принципу работы поляризатора. Если на анализатор попадает естественный свет, то при повороте прибора вокруг направления луча интенсивность света не меняется. Если на анализатор падает плоскополяризованный свет, полученный с помощью поляризатора и имеющий интенсивность , то интенсивность света, прошедшего через анализатор зависит от угла между главными плоскостями (плоскостями пропускания) анализатора и поляризатора. Пусть РР– след плоскости пропускания поляризатора, АА – след плоскости пропускания анализатора, - амплитуда электрического вектора плоскополяризованного луча, прошедшего через поляризатор (рис.1). На входе в анализатор этот луч разложится на два луча, поляризованные в главной плоскости анализатора и в перпендикулярной к ней плоскости. Амплитуды и электрических векторов этих лучей равны соответствующим составляющим вектора , так что
Первый луч не пройдет сквозь анализатор, а второй пройдет через него. Если анализатор абсолютно прозрачен для второго луча, то амплитуда электрического вектора для света прошедшего через анализатор, будет численно равна
(1)
Так как интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды, то
и (2)
где - коэффициент пропорциональности.
Следовательно, с учетом формулы (1) имеем
Соотношение
(3)
выражает закон Малюса.
Так как интенсивность света вышедшего из поляризатора составляет половину интенсивности естественного света , падающего на поляризатор, то
(4)
Если система поляризатор-анализатор снабжена устройством, с помощью которого можно измерять угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора, а свет прошедший систему поляризатор-анализатор направить на фотоэлемент, то, изменяя угол и фиксируя ток в цепи фотоэлемента, можно проверить закон Малюса, т.к. ток в цепи фотоэлемента прямо пропорционален интенсивности света, падающего на фотоэлемент.
Принципиальная схема установки изображена на рис.2.
Естественный свет от источника S падает на поляризатор Р и становится плоскополяризованным. Затем свет проходит в анализатор А и по выходе из анализатора попадает на фотоэлемент Ф. Ток, возникающий в цепи фотоэлемента, фиксируется микроамперметром .
Анализатор соединен с лимбом и может вращаться. Неподвижная стрелка фиксирует угол между плоскостями пропускания анализатора и поляризатора.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Вращая анализатор, добиваются максимального отброса стрелки гальванометра. Записывают деление на лимбе анализатора и показание гальванометра . Поворачивают анализатор на 10 и записывают показание гальванометра . Измерения повторяют до 360. Составляют таблицу, в которую вносят значения измеренных и вычисленных величин. Строят график зависимости силы фототока , пропорциональной интенсивности проходящего света, от квадрата косинуса угла поворота
Оценить погрешность измерений.
Сделать вывод.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
ЛИТЕРАТУРА