70723

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВА ПО УГЛУ БРЮСТЕРА

Лабораторная работа

Физика

Цель работы - определить показатель преломления призмы по углу Брюстера. Из теории следует (см. раздел 2), что если поляризованный свет, колебания вектора Е которого происходят в плоскости падения луча, падает на призму под углом Брюстера...

Русский

2014-10-24

81.5 KB

3 чел.

Лабораторная работа 306

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЯ ПРЕЛОМЛЕНИЯ

ВЕЩЕСТВА ПО УГЛУ БРЮСТЕРА

Цель работы - определить показатель преломления призмы по углу Брюстера.

Из теории следует (см. раздел 2), что если поляризованный свет, колебания вектора Е которого происходят в плоскости падения луча, падает на призму под углом Брюстера Бр (), то интенсивность отраженного луча равна нулю. В данной работе плоскость падения является горизонтальной (совпадает с плоскостью рис. 15). Поскольку абсолютный показатель преломления первой среды (воздуха) равен единице, то относительный показатель преломления n21 равен абсолютному показателю преломления n вещества призмы. Таким образом, чтобы определить абсолютный показатель преломления призмы, достаточно найти такой угол падения , при котором интенсивность отраженного света будет равна нулю.

Описание установки.

Оптическая схема и внешний вид установки приведены соответственно на рис. 15 и 16.

На оптической скамье устанавливаются осветитель 1, поляризатор во вращающейся оправе 2, диафрагма 3, гониометрический столик 4, на котором крепится призма 5. Экран 6 устанавливается на отдельной оптической скамье сбоку от призмы.

Луч от осветителя 1, проходя через поляризатор 2 и диафрагму 3, падает на грань призмы 5 и отражается на экране 6. Угол падения луча регулируется поворотом гониометрического столика 4. Плоскость колебаний поляризованного луча регулируется вращением оправы поляризатора 2.

Порядок выполнения работы.

  1.  Включить блок питания 7 осветителя в сеть 220 В.

Расположить осветитель 1, поляризатор 2, диафрагму 3 на оптической скамье так, чтобы их центры находились на одной прямой (световое пятно должно находиться в пределах диафрагмы).

Затем необходимо совместить плоскости колебания поляризованного луча с плоскостью падения, т.е. ориентировать ее горизонтально.

  1.  Для этого вращением гониометрического столика 4 блик, отраженный от передней грани призмы 5, направить на диафрагму 3 и отсчитать показание гониометра 0, которое будет служить нулевым отсчетом.
    1.  Далее необходимо повернуть гониометрический столик на угол ~50 (относительно 0) и наблюдать на экране 6 блик, отраженный от передней грани призмы.
    2.  Вращая кольцо поляризатора 2, добиться наибольшего погашения отраженного луча на экране. Освещенность будет наименьшей, если плоскость поляризатора будет совпадать с плоскостью падения, т.е. расположена горизонтально.

Поворачивая гониометрический столик 4, добиться полного погашения отраженного луча на экране. Зарегистрировать угол поворота .

Вычислить угол Брюстера Бр по формуле  и определить показатель преломления вещества призмы n по формуле . Полученные результаты занести в табл. 2.

Таблица 2

№ п/п

0, град

, град

Бр, град

n

Повторить измерения n согласно пунктам 3-6 три раза. Произвести оценку ошибок полученных результатов по следующей схеме:

6.1. Вычислить среднее арифметическое значение n:

6.2. Найти остаточные ошибки отдельных измерений:

6.3. Вычислить среднюю квадратичную ошибку среднего значения:

6.4. При заданной доверительной вероятности = 0,95 по таблице Стьюдента найти коэффициент Стьюдента для трех измерений, t.

6.5. Оценить границы доверительного интервала результата измерений:

6.6. Вычислить относительную погрешность результата измерений:

6.7. Окончательный результат записать в виде

при = 0,95.

6.8. Сравнить полученное значение с табличным nТ =

Контрольные вопросы.

  1.  Что называется естественным и поляризованным светом?
  2.  Способы получения поляризованного света.
  3.  Каков характер поляризации отраженного и преломленного лучей, возникающих при падении естественного света на поверхность диэлектрика?

Какие колебания вектора Е относительно плоскости падения преобладают в а) отраженном, б) преломленном лучах?

При каком угле падения естественного света на поверхность диэлектрика отраженный луч полностью поляризован?

Чему равна интенсивность отраженного и преломленного лучей, если падающий под углом Брюстера свет имеет колебания вектора Е а) в плоскости падения, б) перпендикулярно плоскости падения?


1

5

4

3

6

Рис. 15

1    2   3    4    5      6

7

Рис. 16


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

56241. ЗАГАЛЬНЕ УЯВЛЕННЯ ПРО НАУКУ ТА СПЕЦИФІКА СУЧАСНОЇ НАУКОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ 19.91 KB
  Всю сукупність пізнавальних дій людей прийнято поділяти на дві групи: діяльність, яка здійснюється в рамках конкретних видів діяльності людини (предметно-практичної, комунікативної, ціннісно-орієнтовної; і діяльність, яка ведеться в рамках науки як особливого виду діяльності людини, спрямована на виробництво нових знань про навколишній реальності
56242. Проблеми струмка Холодного 509.5 KB
  Людина не може жити без чистого повітря води свіжої зелені сонячних променівУсе живе вимагає уваги й поваги. Характеристика та мета обраного маршруту Екологічна стежина розпочинається біля запруди ставка Холодного продовжується...
56243. ДЗВЕНИТЬ СТРУМОЧКОМ РІДНА МОВА 72 KB
  Берегти її плекати буду всюди й повсякчас бо ж єдина так як мати мова в кожного із нас Молитва до мови Учень Мово Пресвятая Богородице мого народу З чорнозему з любистку мяти...
56244. Сценарій позакласного заходу «Андріївські вечорниці» 66.5 KB
  Зараз ми з вами зануримось в атмосферу прадавніх звичаїв і обрядів завітавши в гості до світлиці господині Одарки Одарка: Увага Увага Спішітьпоспішайте Дівчата і хлопці глядіть не минайте На вечорниці прошу гуртом поодинці Чекають на вас робота й гостинці Заходять дівчата Дівчина 1 З добрим урожаєм вас вітаємо...
56245. St.Valentine’s day 1.89 MB
  Just now we are going to have Valentine quiz. I will ask you some questions. The one who knows the answer should raise a hand. The team that is first answers and gets a score. One score for one correct answer.
56247. Сценарій позакласного заходу для старшокласників «Стріла Амура» 44 KB
  Традиція святкування Дня Святого Валентина прийшла й у нашу країну, у наше місто. Бал закоханих проводиться в нас не перший рік, і сподіваємося, що він стане доброю традицією. Отже, шановні учасники й уболівальники...