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

15 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

42401. Философия эпохи возрождения, антропоцентризм - принцип возрожденческой философии 80.5 KB
  Это представление дало название целой эпохе эпохе Возрождения или что тоже если использовать французское выражение эпохе Ренессанса приблизительно XIVXVI вв. В эпоху Возрождения было выработано новое философское мировоззрение прежде всего благодаря творчеству целой плеяды выдающихся философов таких как Николай Кузанский Марсилио Фичино Леонардо да Винчи Микеланджело Джордано Бруно и др. Этот шаг и был сделан в эпоху Возрождения с максимальной решительностью которая вообще часто характерна для новаторов.
42402. ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ 14.01 MB
  Напротив каждого сектора появилось значение в рублях или значение в процентах от общей суммы товарооборота соответственно. Постройте круговую диаграмму показывающую удельный вес поступлений в рублях по каждому виду товара в общей сумме по складу.03 на сумму превышающую 2000000 руб. рублей.
42404. Работа со сканером 325.5 KB
  Планшетные сканеры пригодны как для качественного сканирования цветных изображений так и для более или менее быстрого ввода текстовых документов. Для процесса сканирования необходимо задать такие параметры: Тип изображения цветное чернобелое с оттенками серого или чернобелое Разрешение сканирования DPI Яркость и контрастность Имя тип и место расположения получаемого графического файла. Нажать на кнопку настроить и: выбрать тип изображения – цветной снимок затем поменять разрешение сканирования на 300 dpi....
42405. Имитация трёхмерного текста 87 KB
  Нажмите [ltBckspce] [CtrlBckspce] [ltDelete] [CtrlDelete] чтобы залить фон черным цветом. Выберите пункт меню Edit Trnsform Perspective или нажмите [CtrlT] свободная трансформация и удерживая клавишу [Ctrl] передвигайте за углы и придайте надписи вид сходный с рисунком ниже. Затем скопируйте получившийся слой [CtrlJ] путём перетаскивания его на иконку Crete New Lyer в палитре Lyers Слои. Переключитесь на слой Bckground и нажмите [CtrlShiftE] чтобы произвести слияние видимых слоёв.
42406. Создание «металлических» надписей 99 KB
  Новому каналу будет автоматически присвоено имя lph 1. Скопируйте канал lph 1 путём перетаскивания его на пиктограмму Crete New Chnnel в палитре Chnnels. Новому каналу будет присвоено имя lph 2 и он станет активным. Примените к каналу lph 2 фильтр Gussin Blur со значением 3 pixels.
42407. Работа с режимом редактирования маски 476 KB
  Нажмите [D] чтобы установить foreground цвет в черный. Нажмите [CtrlI] чтобы инвертировать выделение после чего нажмите [Del] чтобы удалить ненужное выделение. Нажмите [CtrlD] чтобы снять выделение. Нажмите OK.