23081

Визначення залежності ступеня поляризації стопи від кута паління та числа пластин за допомогою поляриметра Корню

Лабораторная работа

Физика

Визначення залежності ступеня поляризації стопи від кута паління та числа пластин за допомогою поляриметра Корню. Ступінь поляризації залежить від кута падіння на межу поділу і відносного показника заломлення. Для світла що проходить значної поляризації при одноразовому проходженні досягти неможливо тому звичайно використовують стопу набір з кількох пластин. Ступінь поляризації частково поляризованого світла визначається за формулою 7 де і максимальна та мінімальна...

Украинкский

2013-08-04

391 KB

0 чел.

Робота 3.

Визначення залежності ступеня поляризації стопи від кута паління та числа пластин за допомогою поляриметра Корню.

Прилади: джерело світла, скляна стопа, гоніометр, поляриметр Корню.

Теоретичні відомості

При падінні неполяризованого світла на межу поділу двох діелектриків відбувається часткова поляризація як відбитого, так і світла, що проходить. Ступінь поляризації залежить від кута падіння на межу поділу і відносного показника заломлення. Для відбитого світла можна дістати лінійну поляризацію, якщо кут падіння дорівнює куту Брюстера. Для світла, що проходить, значної поляризації при одноразовому проходженні досягти неможливо, тому звичайно використовують стопу - набір з кількох пластин.

Ступінь поляризації частково поляризованого світла визначається за формулою

                                                                   (7)

де  і  - максимальна та мінімальна інтенсивності світла, що проходить через поляризатор при обертанні його навколо осі пучка. Залежність ступеня поляризації стопи від кількості пластин, кута падіння і матеріалу пластин вивчало багато дослідників. Зокрема, формула для ступеня поляризації стопи з урахуванням багаторазових відбивань та інтерференції була знайдена М.П. Лисицею. Вона має вигляд

                                                 (8)

да m- кількість пластин у стопі; φ - кут падіння; n - показник заломлення пластини.

Формула (8) не враховує поглинання в пластинах, але для прозорих матеріалів її можна застосовувати при визначенні залежності ступеня поляризації від кількості пластин і кута падіння. Поляризаційні стопи використовують найчастіше при роботі в інфрачервоній ділянці спектра, де немає кращих поляризаторів. Виготовляють їх з селену або германію, і і вони дають майже повністю поляризоване світло при 3-5 пластинах. У видимій ділянці

спектра існує багато інших типів поляризаторів, і поляризаційні стопи майже не вживаються.

Експериментальна частина

Схема установки

Схема установка наведена на рис. З. Світло від джерела S проходить крізь стопу С , встановлену на столику гоніометра, i потрапляє на вхідний отвір d1 поляриметра Корню. Поляриметр Корню складається з вхідного отвору d1, призми Волластона W, аналізатора А і вихідного отвору d2. Вхідний і вихідний отвори розташовані на відстані 25 см. Аналізатор обертається відносно призми W, кут його повороту можна визначати по лімбу.

Оскільки кожний промінь поділяється призмою W на два промені з взаємно перпендикулярною поляризацією, око, поставлене за вихідним отвором d2, бачитиме не один вхідний отвір d1, а два, відстань між яками змінюється зміщенням отвору d1 такий чином, щоб два зображення отвору d1 торкалися одне одного, але не перетиналися. В залежності від положення аналізатора інтенсивності зображень змінюються. Так, якщо площина коливань аналізатора збігається з напрямом однієї з осей призми W, то одне зображення гаситься, а інше стає максимально інтенсивним. Якщо на поляриметр падає неполяризоване світло і площина коливань аналізатора повернута під кутом 45° до осей призми, то обидва зображення матимуть однакову інтенсивність.

Виконання роботи

Встановити аналізатор в поляриметрі під кутом 45 до осей призми. Для цього на вхідний отвір треба направити природне, тобто неполяризоване світло, наприклад світло, розсіяне екраном з окису магнію, і повернути аналізатор так, щоб обидва зображення мали однакову інтенсивність. Позначити це положення на лімбі аналізатора.

Встановити стопу на столик гоніометра під певним кутом падіння так, щоб промені потрапляли на вхідний отвір поляриметра.

Орієнтувати призму W поляриметра Корню, щоб її осі збігалися з р - та s- напрямами стопи. Для цього обертати призму Волластона W разом з аналізатором, поки на зрівняються інтенсивності обох зображень. Це досягається тоді, коли осі призми W орієнтовані під кутом 45° до р - та s- напрямів стопи. Якщо повернути призму разом з аналізатором на 45°, її осі збігатимуться з р- та s- напрямами стопи.

Повертаючи аналізатор, добитися однакової інтенсивності обох зображень у полі зору., Кут α повороту аналізатора від положення 45° щодо р - та s- напрямів до положення, при якому інтенсивності полів однакові, відлічується по лімбу.

Ступінь поляризації визначають за формулою

                                                             p=|sin2α|     (9)

Ступінь поляризації скляної стопи необхідно визначити для різної кількості пластин і різних кутів падіння від 0 до 90° через 3-9°. Використовуючи здобуті результати, побудувати графіки залежності ступеня поляризації від кута падіння. Зіставити експериментальні результати з теоретичними кривими, розрахованими за формулою (8).


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

32731. Масса и импульс. Второй закон Ньютона как уравнение движения 37.5 KB
  Масса скал. тела масса – величина аддитивная т. масса системы рана сумме масс материальных тел входящих в состав этой системы при любых воздействиях выполняется закон сохранения массы: суммарная масса взаимодействующих тел до взаимодействия и после равны между собой. инерции точка в которой может считаться масса всего тела при поступательном движении данного тела.
32732. Третий закон Ньютона. Центр масс. Уравнение движения центра масс 30.5 KB
  Центр масс. Уравнение движения центра масс. Сам закон: Тела действуют друг на друга с силами имеющими одинаковую природу направленными вдоль одной и той же прямой равными по модулю и противоположными по направлению: Центр масс это геометрическая точка характеризующая движение тела или системы частиц как целого. Определение Положение центра масс центра инерции в классической механике определяется следующим образом: где радиусвектор центра масс радиусвектор iй точки системы масса iй точки.
32733. Сила тяжести и вес тела. Упругие силы. Силы трения 43.5 KB
  Силы трения. Сила трения Трение – один из видов взаимодействия тел. Трение как и все другие виды взаимодействия подчиняется третьему закону Ньютона: если на одно из тел действует сила трения то такая же по модулю но направленная в противоположную сторону сила действует и на второе тело. Силы трения как и упругие силы имеют электромагнитную природу.
32734. Законы сохранения. Силы внутренние и внешние. Замкнутая система. Сохраняющиеся величины. Связь законов сохранения со свойствами пространства и времени 32.5 KB
  Силы внутренние и внешние. Внешние и внутренние силы Внешняя сила это мера взаимодействия между телами. В задачах сопротивления материалов внешние силы считаются всегда заданными. Внешние силы делятся на объемные и поверхностные.
32735. Закон сохранения импульса. Реактивное движение. Движение тела с переменной массой 36 KB
  импульс p замкнутой системы не изменяется с течением времени т. Однородность пространства проявляется в том что физические свойства замкнутой системы и законы ее движения не зависят от выбора положения начала координат инерциальной системы отсчета т. не изменяются при параллельном переносе в пространстве замкнутой системы отсчета как целого. Если система не замкнутая но действующие на нее внешние силы таковы что их равнодействующая равна 0 то согласно законам Ньютона импульс системы не изменяется с течением времени p=const.
32736. Работа переменной силы и мощность. Кинетическая энергия частицы 42.5 KB
  Работа переменной силы Пусть тело движется прямолинейно с равномерной силой под углом к направлению перемещения и проходит расстояние S Работой силы F называется скалярная физическая величина равная скалярному произведению вектора силы на вектора перемещения. Работа совершенная силой на данном участке определяется по представленной формуле d=F dS cos = = │F││dr│ cos =F;dr=FdS =FS cos =FS . Таким образом работа переменной силы на участке траектории равна сумме элементарных работ на отдельных малых участках пути...
32737. Потенциальная энергия. Виды потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии 55 KB
  Виды потенциальной энергии. Связь силы и потенциальной энергии. Рассмотрение примеров взаимодействия тел силами тяготения и силами упругости позволяет обнаружить следующие признаки потенциальной энергии: Потенциальной энергией не может обладать одно тело не взаимодействующее с другими телами. Связь силы и потенциальной энергии Каждой точке потенциального поля соответствует с одной стороны некоторое значение вектора силы действующей на тело и с другой стороны некоторое значение потенциальной энергии .
32738. Полная механическая энергия частицы. Консервативные и диссипативные системы. Закон сохранения энергии 34 KB
  Закон сохранения энергии. Механическая энергия частицы в силовом поле Сумму кинетической и потенциальной энергии называют полной механической энергией частицы в поле: 5. Консервативная система физическая система работа неконсервативных сил которой равна нулю и для которой имеет место закон сохранения механической энергии то есть сумма кинетической энергии и потенциальной энергии системы постоянна. вызывающих убывание механической энергии и переход её в другие формы энергии например в тепло консервативная система...
32739. Закон всемирного тяготения. Гравитационное поле и его характеристики. Потенциал поля. Связь между потенциалом и напряжённостью поля. Космические скорости 42.5 KB
  Потенциал поля. Связь между потенциалом и напряжённостью поля. В виде формулы это записывается так: F=Gm1m2 r2 где G гравитационная константа определяемая экспериментально 667 × 10–11 Нм2 кг2 ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ поле тяготения один из видов поля физического посредством которого осуществляется гравитационное взаимодействие притяжение тел. Об интенсивности гравитационного поля очевидно можно судить по величине силы действующей в данной точке на тело с массой равной единице.