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

17 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

47636. Разработка модели мультипрограммной вычислительной системы 578 KB
  Любое устройство СОО представляется в модели одноканальной СМО. Дисциплина обслуживания заявок в любой СМО предполагается простейшей бесприоритетной очередью FIFO обслуживание в порядке поступления. Одноканальная СМО характеризуется интенсивностью i входящего потока и средним временем U – обслуживания заявок. Множество m однотипных устройств СОО представляется в модели в зависимости от степени ее детализации: совокупностью одноканальных СМО S1 S2 Sm с раздельными потоками заявок интенсивностью 1 2 m; совокупностью...
47638. Теории вычислительных процессов. Методические указания 819.5 KB
  Третья модель предполагает проведение оптимального синтеза системы РВ основываясь на оптимизации функций Лагранжа применительно к экспоненциальным стохастическим сетям. Синтез системы разделения времени по критерию минимума стоимости при заданном времени реакции системы на запрос пользователя. Синтез системы разделения времени по критерию минимума времени реакции системы на запрос пользователя заданной стоимости. На...
47640. Правотворчество. Правотворческая деятельность 41 KB
  Правотворческая деятельность – это форма деятельности компетентных органов государства, в ходе которой устанавливаются нормы права посредством издания, изменения или отмены правовых актов. Особо следует отметить, что государство не создает право
47641. Расчёт конденсатора паровой турбины (методические указания) 1.1 MB
  Целью расчета конденсатора является: определение геометрических размеров, режимных характеристик, характеристик конденсатора на переменном режиме, гидравлический расчет, а также механические расчеты на прочность основных элементов конденсатора