![]() Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву ![]() Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Исследование явления поляризации света
Цель работы:изучить поляризацию света в системе поляризатор–анализатор; проверить закон Малюса; определить степень поляризации света при прохождении через поляризатор; определить показатель пре-ломления стекла с помощью закона Брюстера.
Приборы и принадлежности:оптическая скамья;лампа накаливанияв качестве источника света; источник питания, который позволяет регули-ровать напряжение, подаваемое на источник света; два поляроида; чер-
ное зеркало на поворотном столике; фотоэлемент, который помещен внутри цилиндрического черного колпачка для защиты от бокового осве-щения; микроамперметр.
Задание 1. Изучение закона Малюса
Методика эксперимента
Схема установки для экспериментальной проверки закона Малюса изображена на рис. 8.1, где 1 – источник света; 2 – поляризатор; 3 – ана-лизатор; 4 – фотоэлемент, 5 – микроамперметр.
Приемником света является фотоэлемент, величина фототока кото-рого пропорциональна интенсивности падающего на него света.
Рис. 8.1
Интенсивность света, прошедшего через систему идеальных поляризатора и анализатора, определяется законом Малюса
I = I 0 cos2, где I0 – интенсивность света, прошедшего через поляризатор; – угол между главными плоскостями поляризатора 2 и анализатора 3.
В работе в качестве поляризатора и анализатора применяются по-ляроиды, степень поляризации Р которых порядка 0,99. Так как поляроиды не обеспечивают полной поляризации света, то закон Малюса имеет вид
I = I 1 + I 0 cos2,
где I1 – интенсивность неполяризованного светового пучка, прошедшего через систему; I0 – интенсивность поляризованного света. При этом сте-пень поляризации света определяется выражением
где Imax и Imin – максимальная и минимальная интенсивности света, со-
ответствующие двум взаимно перпендикулярным направлениям колеба-ний в световом потоке.
Исследуя зависимость интенсивности света I, прошедшего через си-стему поляризатор – анализатор, от cos2α, можно проверить закон Малю-са.
Порядок выполнения задания 1
1. Установить приборы на оптической скамье, как показано на рис. 8.1.
2. Включить в сеть блок питания источника света 1. 3. Включить в сеть блок питания фотоэлемента 4, который подключен к микроамперметру 5.
4. Расположить на оптической скамье источник света, поляроиды и фо-тоэлемент так, чтобы их оптические оси лежали на одной прямой.
5. Установить расстояние между источником и фотоэлементом не ме-нее 0,3 м.
6. Подобрать подаваемое на источник света напряжение (регулирует-ся ручкой на блоке питания) и предел измерения микроамперметра (нажа-тием определенной клавиши на нем) так, чтобы стрелка микроамперметра не выходила за пределы шкалы.
7. Совместить стрелку на оправе анализатора с нулем шкалы, имею-щейся на анализаторе.
8. Вращая поляризатор, добиться максимальной величины ин-тенсивности света, прошедшего через оба поляроида. Этому соответствует максимальная величина регистрируемого микроамперметром фототока.
9. Максимальное отклонение стрелки микроамперметра должно находиться в пределах последней четверти шкалы микроамперметра. При необходимости следует вернуться к п. 6.
10. Поворачивая анализатор в интервале 0... 180, через каждые 10 измерять величину фототока. Полученные данные занести в таблицу.
11. Построить график зависимости фототока I от cos2α. 12. По формуле (8.1) вычислить степень поляризации света Р, про-шедшего через анализатор.
13. Проанализировать зависимость фототока I от cos2α. 14. Сделать выводы.
Задание 2. Определение показателя преломления диэлектрика по углу Брюстера
При падении светового луча, распространяющегося в воздухе, на полированную поверхность диэлектрика под углом Брюстера iБ отражен-
ный луч становится полностью поляризованным. Угол iБ определяется из закона Брюстера tgiБ= n21, где n21 – показатель преломления диэлектрика относительно воздуха (рис. 8.2).
Рис. 8.2
Порядок выполнения работы
1. Снять анализатор и на его место поставить столик с черным зерка-лом, которое может вращаться вокруг вертикальной оси. 2. Вращая столик, установить плоскость зеркала перпендикулярно па-дающему лучу, а указатель на лимбе столика за зеркалом на отметке 0
или 180. 3. Повернуть зеркало на некоторый угол (~40...50) и, вращая поляри-затор, визуально наблюдать отраженное от зеркала изображение источ-ника света. Зафиксировать поляризатор в положении, при котором интен-сивность отраженного луча будет минимальной.
4. Вращая столик с черным зеркалом влево – вправо, добиться еще больше-го уменьшения интенсивности изображения источника. Продолжать поочеред-ное вращение поляризатора и столика с черным зеркалом до тех пор, пока интенсивность изображения источника (отраженного луча) станет мини- мальной. (Поскольку в данной работе поляризатор не идеален, то мож-но добиться только минимальной интенсивности отраженного луча (вместо полного ее отсутствия). Это возможно при одновременном
выполнении двух условий: 1) в падающем свете вектор E колеблется в плоскости падения света на зеркало; 2) угол падения равен углу Брю-стера.)
5. Отметить положение зеркала по указателю на лимбе. Определить угол Брюстера iБ.
6. Используя закон Брюстера, определить показатель преломления стекла, из которого сделано черное зеркало: n= tgiБ. 7. Оценить погрешность полученного результата.
8. Провести анализ полученного результата и недостатков метода его получения.
Контрольные вопросы
Вариант 1 1. Какой свет называется естественным, линейно поляризованным, частично поляризованным?
2. Докажите, что интенсивность естественного света, прошедшего через любой идеальный поляризатор, равна половине интенсивности па-дающего света (при отсутствии поглощения в материале поляризатора).
3. Как поляризован свет при отражении и преломлении на границе раздела двух диэлектриков?
4. Какие поляризационные явления и устройства используются в аэрокосмической технике?
Вариант 2
1. Что называется степенью поляризации света? 2. Как можно практически отличить естественный свет от линейно поляризованного?
3. Каким образом на данной установке можно определить направле-ние разрешенных колебаний поляроида?
4. Назовите области применения поляризованного света.
Лабораторная работа № 3-09
|
|||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 536; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.140.198.225 (0.012 с.) |