Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Результирующая интенсивность проходящего света





I = I + I = a1(a1I0 cos2j +a2I0 sin2j) + a2(a1I0 sin2j + a2I0 cos2j) =

= (a12 +a22)I0 cos2j + 2a1a2I0 sin2j = Imax cos2j + Imin sin2j =

= Imax cos2j + Imin (1 - cos2j) = (Imax - Imin) cos2j + Imin .

Интенсивность света I, проходящего через систему из двух несовершенных поляризаторов с углом j между их плоскостями пропускания, определяется формулой:

I - Imin = (Imax - Imin) cos2j . (7)

ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ

Принципиальная схема поляризационной установки, используемой в работе, показана на рисунке 4.

Внутри металлического кожуха 9 находится оптическая скамья, на которой расположены источник света 1, конденсор 2, поляризатор 3, анализатор 4, собирающая линза 5 и фотоэлемент 6.

 
 

Оптическое излучение, выходящее из анализатора, попадает на катод фотоэлемента. В цепи фотоэлемента возникает электрический ток. Сила тока i, измеряемая миллиамперметром 7, прямо пропорциональна, интенсивности I света, падающего на фотоэлемент. Если закон Малюса (7) выполняется, то экспериментально определяемая функция у = (i - imin)/(imax - imin) должна совпадать с теоретической х = cos2j . Экспериментальные значения i получают, поворачивая анализатор вокруг горизонтальной оси, направленной вдоль проходящего луча света. По круговой шкале 8 анализатора проводится отсчет в градусах угла j, расположенного между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Упражнение №1.Проверка закона Малюса

1. Включите лазер и миллиамперметр экспериментальной установки.

2. Вращая анализатор, добейтесь максимального значения силы тока imax в цепи фотоэлемента. В этом положении анализатора плоскости пропускания анализатора и поляризатора параллельны. По круговой шкале определите и запишите угол j0, соответствующий этому исходному значению анализатора. Проводите наблюдения imax не менее трех раз, определите среднее значение <imax> и полуширину доверительного интервала Dimax. Результаты измерения занесите в таблицу (в колонку, соответствующую углу j = 0).



3. Поверните анализатор на угол j = 150 от исходного положения. Не менее трех раз наблюдайте силу тока i, определите среднее значение < i > и полуширину доверительного интервала Di. Результаты измерения занесите в таблицу.

4. Повторите измерения, указанные в пункте 3, для углов j = 300, 450, 600, . . . , 1800. При угле поворота j = 900 сила тока фотоэлемента минимальна и обозначается imin. Среднее значение результатов наблюдений imin обозначается <imin>.

5. По формуле определите экспериментальные значения функции у для разных углов j между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора.

Таблица

Угол j °
Сила тока, i                          
                         
                         
< i >                          
Di                          
y                          
Dy                          
х = cos2j                          

 

6. Полуширину доверительного интервала соответствующего значения функции у определите с помощью формулы:

.

Значения запишите в таблицу.

7. Вычислите теоретическую функцию х = cos2j для выбранных углов j и запишите результаты в таблицу. Постройте графики функций х(j) и у(j) на одной диаграмме и сравните графики.

Упражнение №2.Определение степени поляризации

1. Учитывая, что сила тока i микроамперметра прямо пропорциональна интенсивности I света, для степени поляризации Р1 света, проходящего через несовершенный поляризатор, можно написать формулу, аналогичную формуле (4/)

(8)

Вычислите величину Р1 по формуле (8), а полуширину доверительного интервала 1 по формуле :

.

2. Степень поляризации Р2 света, проходящего через два поляризатора, плоскости пропускания которых параллельны, определите по формуле:

, (9)

а полуширину доверительного интервала 2 по формуле :

.

3. Результат вычислений запишите в виде: ; .

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Укажите цель данной лабораторной работы.

2. Нарисуйте принципиальную схему поляризационной установки, используемой в работе.

3. Как направлены напряженности электрического и магнитного полей относительно направления распространения плоской электромагнитной волны?

4. Почему при описании поляризационных явлений рассматривается только напряженность электрического поля электромагнитной волны и не учитывается напряженность магнитного поля?

5. Опишите поведение напряженности электрического поля в естественном свете.

6. Назовите виды поляризованного излучения.

7. Какой луч света называется плоскополяризованным?

8. Какой луч света называется эллиптически поляризованным?

9. Что называется поляризатором?

10. Какое явление называется двойным лучепреломлением?

11. Какое явление называется дихроизмом?

12. Сформулируйте закон Брюстера.

13. Что такое поляроид?

14. Какие устройства можно использовать в качестве линейного поляризатора?

15. Какой поляризатор называется несовершенным?

16. Сформулируйте закон Малюса?

17. Определите степень поляризации частично поляризованного света, если максимальная интенсивность втрое больше минимальной.

18. Как зависит интенсивность I света, проходящего через систему из двух несовершенных поляризаторов, от угла φ между их плоскостями пропускания?

19. Какова роль фотоэлемента, используемого в данной работе?

20. Как изменится интенсивность света, проходящего через систему двух линейных поляризаторов, если угол между их плоскостями пропускания увеличить от 30˚ до 60˚?

21. Найти показатель преломления диэлектрика, если отраженный от его поверхности луч света плоскополяризован при угле отражения 60˚.

22. Как ориентированы плоскости пропускания поляризатора и анализатора, если интенсивность света, прошедшего через них, максимальна?

23. Как ориентированы плоскости пропускания поляризатора и анализатора, если интенсивность света, прошедшего через них, минимальна?

24. Какой свет называется частично поляризованным?

25. Максимальная интенсивность света, прошедшего через два одинаковых несовершенных поляризатора, втрое больше минимальной. Найдите степень поляризации света, прошедшего через один такой поляризатор.

26. Максимальная интенсивность света, прошедшего через два одинаковых несовершенных поляризатора, втрое больше минимальной. Найдите степень поляризации проходящего света при параллельном расположении плоскостей пропускания поляризаторов.

27. Найдите скорость света в диэлектрике с проницаемостями ε = 4; μ ≈ 1.









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2019 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.