Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (066) 185-39-18
Вконтакте Студентська консультація
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Вивчення закону Малюса

Предмет: 
Тип роботи: 
Лабораторна робота
К-сть сторінок: 
4
Мова: 
Українська
Оцінка: 
Лабораторна робота
Тема: Вивчення закону Малюса
 
Мета роботи: експериментально дослідити явище поляризації та перевірити закон Малюса.
Прилади і матеріали: поляроїди, джерело світла, фотоелемент, гальванометр, деполяризатор.
 
Теоретичні відомості
 
Будь – яке джерело світла є сукупністю дуже великого числа окремих незалежних випромінювачів світла (атомів, молекул або тих і інших одночасно). Згідно електромагнітної теорії Максвелла світло є поперечною електромагнітною хвилею.
Результати експериментів по вивченню розповсюдження світла в різних середовищах дозволили встановити існування двох станів світла: природного та поляризованого.
Поляризоване світло не очно зображують за допомогою проекційної картини – проекції вектора   на площину, перпендикулярну до променю (рис. 1). Якщо коливання вектора   відбуваються в деякій площині, то світло називається плоскополяризованим або лінійно – поляризованим (рис. 1а).
Лінійно – поляризоване світло має нескінченну множину форм з різними азимутами α. Якщо величина вектора   постійна в часі і його напрям змінюється так, що опису коло, то світло називається циркулярно – поляризованим (рис. 2б). Цей тип поляризації має дві форми, що відрізняються напрямком обертання вектора  .
Якщо величина вектора   змінюється за часом і кінець цього вектора описує еліпс, то світло називається еліптично – поляризованим (рис. 1в). Воно має нескінченну множину форм, що відрізняються азимутом α, ексцентриситетом і напрямком обертання.
Монохроматичне світло є поляризованим. Однак будь – який реальний промінь світла завжди має помітний діапазон частот. Умовно прийнято зображати природне світло у вигляді зірочки з великим числом векторів  , але це зображення не відбуває найбільш важливих властивостей природного світла (рис. 2). Площина, в якій відбуваються коливання вектора  , називається площиною коливань. Площина, перпендикулярна до площини коливань, називається площиною поляризації.
Розглянемо установку (рис. 3), що складається з джерела світла S, поляризатора П, аналізатора А, фотоелемента Ф, гальванометра G і деполяризатора D. Після проходження через поляризатор П світло стає плоскополяризованим. Аналізатор може пропускати тільки ті коливання  , які співпадають з його головним напрямом АА. Якщо головні напрями поляризатора ПП і аналізатора АА співпадають, то інтенсивність світла, що проходить через аналізатор А, будуть максимальною. Таке положення поляризатора і аналізатора називається схрещеним.
На рис. 4 вказані позначення: ПП – головний напрям поляризатора, АА – головний напрямок аналізатора, Еn – амплітуда електричного вектора напруженості, що пропускається поляризатором.
Розкладемо амплітуду Еn на дві складові ЕА і Е, одна з яких співпадає з головним напрямком АА аналізатора, а друга перпендикулярна до нього. Коливання, перпендикулярні до напрямку АА, не проходять через аналізатор. Отже, інтенсивність світла що проходить, визначається складовою амплітуди ЕА.
З рис. 4 видно, що
Враховуючи, що інтенсивність коливань пропорційна квадрату амплітуди, маємо:
Це співвідношення виражає закон Малюса.
 
Порядок виконання роботи
 
Завдання. Дослідити залежність i = f (φ).
Повертаючи аналізатор, домогтися максимального відхилення стрілки гальванометра. Записати поділки на лімбі аналізатора φ і показання гальванометра i.
Повернути аналізатор на 100 і записати покази гальванометра. Вимірювання провести через кожні 100 до 3600.
Дані вимірювань занести в таблицю.
 
 
Обробка результатів експериментів та їх аналіз
 
На міліметровому параметрі побудувати графік залежності сили фотоструму, пропорційного інтенсивності І світла, що проходить від квадрата косинуса кута повороту:
Дослідне завдання. Запропонувати методику експерименту, який дав би можливість безпосередньо спостерігати залежність .
 
Контрольні запитання
 
  1. Яке світло називається поляризованим? Дати характеристику видів поляризованого світла.
  2. Яке призначення деполяризатора у цій роботі?
  3. Що таке призма Ніколя?
  4. Що таке поляроїди?
  5. У чому полягає суть явища подвійного променезаломлення, дихроїзму?
 
Фото Капча