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

1 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

69037. Физические и математические модели непериодических сигналов. Временное и спектральное представление 231 KB
  Физические и математические модели непериодических сигналов. Физические модели непериодических сигналов. Математические модели непериодических сигналов. Спектральное представление непериодических сигналов и его свойства.
69038. Детерминированные сигналы. Специальные способы временного представления. Преобразование Гильберта 167.5 KB
  Запись гармонического сигнала в виде (2.3.2) называется тригонометрической. Такая запись соответствует описанию колебательного движения некоторой тоски вдоль прямой (ось координат) во времени (Ось абсцисс). Кроме тригонометрической, часто используют запись в комплексной или экспоненциальной форме.
69039. Сигнал как случайный процесс. Математические модели. Характеристики 256.5 KB
  Если при рассмотрении случайного процесса зафиксировать некоторый момент времени то значение реализации процесса в этот момент называемое сечением является случайной величиной обладающей некоторыми вероятностными свойствами.
69040. Расчет энергетического спектра случайного сигнала 206.5 KB
  Расчет энергетического спектра случайного сигнала. Понятие об энергетическом спектре случайного сигнала. Пример расчета энергетического спектра случайного сигнала. Понятие об энергетическом спектре случайного сигнала.
69041. Аналитический сигнал и его свойства. Описание огибающей случайного сигнала 250.5 KB
  В лекции 2.6 были введены понятия огибающей, мгновенной фазы и мгновенной частоты для детерминированного квазигармонического сигнала. Аналогичные понятия могут в общем виде введены и для любого и в том числе для случайного сигнала.
69042. Дискретное представление непрерывных сигналов. Теорема В.А.Котельникова 220.5 KB
  Дискретизация непрерывного сигнала означает переход от непрерывного к дискретному способу задания сигнала на оси времени без потери сведений о форме сигнала рис.3 с точки зрения повышения помехоустойчивости ТКС: цифровой сигнал подлежит регенерации восстановлению формы с точностью до шага...
69043. Дискретизация непрерывных сигналов по теореме В.А. Котельникова 200.5 KB
  До сих пор речь шла о сигналах со спектром не превышающим частоту и где ширина спектра сигнала.3 где отсчетные значения соответственно амплитуды и фазы сигнала; и определяется соответственно через 2. среднее значение круговой частоты в спектре сигнала.
69044. Обще сведения о модулированных сигналах. Классификация. Сигналы модулированные по амплитуде 226 KB
  Трансформация переносчика в линейный сигнал осуществляется в процессе модуляции. С учетом особенностей линий связи в процессе модуляции решаются следующие задачи: 1 Перенос признаков сообщения в область частот переносчика формирование линейного сигнала; 2 Придание линейному сигналу...
69045. Форматирование документов XML с помощью XSL 246 KB
  Основными типами выходных документом при преобразованиях XSLT являются документы XML, текстовые документы и документы HTML. Конечным результатом преобразования является представление выходного документа в оформлении, которое зависит как от содержания документа, так и носителя, на который выводится документ...