42345

ПРОВЕРКА ЗАКОНА МАЛЮСА

Лабораторная работа

Физика

Цель работы – ознакомление с методом получения и анализа плоскополяризованного света. Приборы и оборудование: источник света два поляроида фотоэлемент миллиамперметр. из естественного света можно получить плоскополяризованный свет. В данной работе для получения и исследования линейнополяризованного света применяются поляроиды.

Русский

2013-10-29

75 KB

20 чел.

Лабораторная работа 7.6.

ПРОВЕРКА ЗАКОНА МАЛЮСА

Библиографический список

Савельев И.В. Курс общей физики. – М.: Наука, 1978, т. 2.

Сивухин Д. В. Общий курс физики. Оптика. М.: Наука, 1980.

Трофимова Т.И. Курс физики. – М.: Высшая школа, 1985.

Цель работы – ознакомление с методом получения и анализа плоскополяризованного света.

Приборы и оборудование: источник света, два поляроида, фотоэлемент, миллиамперметр.

Описание метода и экспериментальной установки

С помощью специальных поляризационных приспособлений (призм Николя, поляроидов и т.д.) из естественного света можно получить плоскополяризованный свет. Основное свойство таких приспособлений заключается в том, что они могут пропускать колебания вектора напряженности электрического поля, который лежит в строго определенной плоскости - главной плоскости поляроида.

В данной работе для получения и исследования линейно-поляризованного света применяются поляроиды. Они изготовляются из очень мелких кристаллов турмалина или геропатита (сернокислого йод-хинина), нанесенных на пленку. Оптические оси всех кристаллов специальным образом ориентируют в одном направлении.

Такая плёнка действует как один кристалл – поляроид, который пропускает световые колебания, происходящие в плоскости, параллельной главной плоскости кристалла. Рассмотрим установку, состоящую из источника света S, поляроидов П и А, фотоэлемента и милиамперметра (рис.1).

Пройдя сквозь первый поляроид (поляризатор) свет становится плоскополяризованным. Второй поляроид (анализатор) может пропускать только те колебания, которые совпадают с его главной плоскостью АА. Если главные плоскости поляризатора и анализатора совпадают, то интенсивность света прошедшего через два поляроида будет максимальной. Если же поляризатор повернуть таким образом, что его главная плоскость составляет угол 90° с главной плоскостью анализатора, то интенсивность прошедшего света будет равна нулю. Такое положение поляроидов называется скрещенным.

Если главные плоскости поляроидов составляют между собой некоторый угол φ, то интенсивность света будет принимать промежуточные значения. Найдем зависимость между интенсивностью света I, прошедшего через два поляроида, и углом φ.

Пусть  (рис.2) – амплитуда вектора напряженности колебания, прошедшего через поляризатор; АА – главная плоскость анализатора. Амплитуду  можно разложить на две взаимно перпендикулярные составляющие  и , одна из которых совпадает с главной плоскостью анализатора. Колебания, перпендикулярные плоскости АА, не проходят через анализатор.

Из рис.2 видно, что амплитуда вектора , выходящего из анализатора равна

Так как интенсивность пропорциональна квадрату амплитуды вектора напряженности, то

(закон Малюса).

Здесь I0 – интенсивность света, прошедшего через поляризатор, φ – угол между главными плоскостями поляризатора и анализатора. Если главные плоскости поляризатора и анализатора параллельны, то cos φ = 1 и , т.е. интенсивность света, прошедшего через анализатор, будет максимальна. Поскольку сила фототока i пропорциональна интенсивности выходящего из анализатора света I, то зависимость силы фототока от угла будет такой же, как зависимость интенсивности от угла φ.


Порядок выполнения работы

  1.  Вращая поляризатор, добиться максимального отброса стрелки миллиамперметра.
  2.  Записать деление на лимбе поляризатора φ и показание миллиамперметра i0.
  3.  Вращая поляризатор (до полного оборота, равного 360), с интервалом 10 записывать показания миллиамперметра (i1, i2, i3, ..., i36).
  4.  Построить график зависимости силы фототока i от угла поворота φ.  в декартовых и полярных координатах.
  5.  Построить график зависимости .

Контрольные вопросы

  1.  Что такое плоскополяризованный свет? В чем его отличие от естественного света?
  2.  Сформулируйте закон Малюса. Как записать закон Малюса, если источник света излучает естественный свет?
  3.  Сформулируйте закон Брюстера.
  4.  Опишите устройство и принцип действия призмы Николя.
  5.  Определите, во сколько раз ослабится интенсивность света, прошедшего через два николя, расположенных так, что угол между их главными плоскостями α = 60, а в каждом из николей теряется 8% интенсивности падающего на него света.
  6.  Как можно наблюдать искусственное двойное лучепреломление в твердых телах и жидкостях?


Содержание

Лабораторная работа 7.1. Определение показателя
преломления стекла методом лазерного луча
……………………3

Лабораторная работа 7.2. Определение радиуса
кривизны линзы с помощью колец Ньютона
…………………….8

Лабораторная работа 7.3. Изучение явления
интерференции света от двух когерентных источников
в опыте Юнга
……………………………………………………...16

Лабораторная работа 7.4. Исследование явления
дифракции света на узкой щели
…………………………………21

Лабораторная работа 7.5. Определение длины световой
волны при помощи дифракционной решётки
…………………..29

Лабораторная работа 7.6. Изучение закона Малюса…………36

PAGE  40


А

mA

Рис. 1

П

А

EMBED Equation.DSMT4  

Рис. 2

 EMBED Equation.DSMT4  

φ

A

A

EMBED Equation.DSMT4  

П

П

EMBED Equation.DSMT4  

П

EMBED Equation.DSMT4  


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

85432. Роль структури у формуванні пошкоджень кузовів вагонів при експлуатації 7.84 MB
  На сьогодні залізничний транспорт є найважливішою та однією з ключових галузей економіки України. З кожним роком за рахунок старіння парку пасажирського рухомого складу витрати на його утримання і ремонт підвищуються, що приводить до зниження його ефективності на ринку компаній перевізників.
85433. ПАСКАЛЬ ТІЛІНІҢ НЕГІЗГІ ТҮСІНІКТЕРІ 751.93 KB
  Паскаль қазіргі кезде дүние жүзіне кең тараған, электронды есептеу машинасына тәуелсіз, әмбебап тіл. Borland фирмасы Pascal тілінің бірнеше версияларын ойлап шығарды. Соның ішінде қазіргі кезде соңғы Turbo Pascal 7.0 версиясы кеңінен қолданылады.
85434. Разработка системы компьютерной обработки и описания изображений 81 KB
  Исходные данные к проекту: Теоретическая информация о принципах работы с изображениями, алгоритмы обработки изображения. Основы контурного анализа. Описание алгоритмов выделения контура объекта на изображении. Перечень искомых результатов: Реализованный программный продукт для обработки изображений.
85435. Проект гидравлического привода поступательного движения 391.78 KB
  Простота предохранения приводного двигателя и исполнительных органов машин от перегрузок; например если усилие на штоке гидроцилиндра становится слишком большим такое возможно в частности когда шток соединённый с рабочим органом встречает препятствие на своём пути то давление в гидросистеме достигает...
85436. Визначення матеріальних потреб виробництва 1.03 MB
  Робота може слугувати прикладом реальних розрахунків матеріальних потреб та сучасного планування на підприємствах і може бути корисною для студентів вищих навчальних закладів під час вивчення дисципліни «Операційний менеджмент», а також як зразок планування виробництва на діючих підприємствах.
85437. ТРАНСФОРМАТОР ПИТАНИЯ МАЛОЙ МОЩНОСТИ 80.29 KB
  В зависимости от назначения трансформаторы могут иметь различную конструкцию. Трансформатором малой мощности называется трансформатор, габаритная мощность которого не превосходит величины в несколько тысяч вольт – ампер.
85438. Расчет статической и динамической устойчивости электрической системы 593.5 KB
  Для электрической системы схема которой приведена на рисунке 1 определим идеальные пределы мощности генераторов Г1 первой станции ЭС1 и коэффициенты запаса статической устойчивости при передаче мощности от первой станции к точке потокораздела. Составим схему замещения электрической системы...
85439. Послуги харчування, обслуговування та організації дозвілля ресторану «Енергія» 938.5 KB
  Розвиток ринкових відносин у нашій країні витиснув багаторічну монополію на сферу ресторанного бізнесу. Україна стрімко ввійшла в ХХІ століття, яке надає чимало нових можливостей. Економічні зміни обумовили відродження вітчизняного бізнесу, закладеного в багатій культурній та історичній спадшині ресторанної справи України.
85440. Реализация алгоритмов вычислительной математики с разработкой соответствующего программного обеспечения для ЭВМ 1.04 MB
  Цель курсовой работы – получение практических навыков в написании программ для решения задач моделирования и анализа данных с использованием языка программирования С, С++ и математических пакетов Scilab, изучение теоретических основ и особенностей алгоритмической реализации основных численных методов.