Описание экспериментальной установки. Внешний вид установки показан на рис.2

Рис.2

Внешний вид установки показан на рис.2. Источник питания содержит постоянный и переменный выходы по напряжению. Соедините выход переменного напряжения (диапазон 0…12В) с источником света.

Электромагнит состоит из U-образного железного сердечника, двух катушек из 600 витков и двух наконечников с отверстием. Все это смонтировано на столике со штативом.

Соедините выход переменного напряжения (диапазон 0…12В) с источником света. Выход постоянного напряжения (диапазон 0…20В) соедините последовательно с амперметром, коммутатором и магнитом постоянного тока. Катушки магнита должны быть соединены между собой также последовательно. Коммутатор необходим для того, чтобы менять направление магнитного поля в процессе измерений. Установите столик с электромагнитом на оптической скамье. Установите экран (7) в конце оптической скамьи.

Включите блок питания, при этом должен начать работать источник света. Отрегулируйте высоту расположения магнита таким образом, чтобы свет от лампы проходил через отверстия в наконечниках, и на экране наблюдалось светлое пятно. Вложите тестируемый образец стекла (4) длиною 30 мм в гнезда наконечников электромагнита и отрегулируйте его положение так, чтобы на экране наблюдалось светлое пятно. Установите цветной светофильтр (2), поляризаторы (3) и (5) как показано на рис.2. Установите линзу (6) и сфокусируйте световой луч на экране. Добейтесь минимального диаметра светового пятна.

Установите первый поляризатор (3) в положение 45 градусов. Поворотом поляризатора (5) добейтесь исчезновения (или минимальной освещенности) пятна на экране. При этом поляризаторы будут ориентированы под углом 90 градусов друг относительно друга.

Порядок выполнения работы:

1.Вращая ручку регулировки тока на источнике питания установите ток электромагнита 0.5 А. Поворотом анализатора (5) добейтесь минимальной освещенности пятна на экране (положение 1). Зарегистрируйте этот отсчет положения поляризатора (5)-j₁. Отсчет производить с точностью до 0.2 градуса с помощью подвижной шкалы. Число десятых градуса равно числу, даваемому той чертой на подвижной шкале, которая наилучшим образом совпадает с делениями на неподвижной шкале.

2. С помощью переключателя тока в электромагните измените направление магнитного поля на противоположное. Вращая плоскость анализатора (5) в обратную сторону, заново получите на экране максимальное затемнение пятна (положение 2). Зарегистрируйте отсчет положения поляризатора (5)-j₂ . Разность этих двух отсчетов . Здесь y - угол поворота плоскости поляризации в магнитном поле.

3. Вращая ручку регулировки тока на источнике питания, меняйте ток электромагнита и величину магнитного поля в нем. Произведите измерения отсчетов положения поляризатора (5) и определите угол поворота плоскости поляризации в соответствии с пунктами 1. и 2. для значений тока электромагнита 1А, 1.5А, 2А, 2.5А и 3А.

5. По мере измерений заполните таблицу 1:

Таблица 1

l, нм	Ток электромагнита, А	j1, град	j2, град
	0,5 .. .. .. .. 3,0

Рис.3а Пространственная зависимость индукции магнитного поля между катушками

Рис.3б Средняя величина индукции магнитного поля как функция тока катушки

6. Пользуясь рис. 3б, по току катушки определите величину индукции магнитного поля в тестируемом образце. Эксперимент по детальному измерению индукции магнитного поля для различных токов катушки описан в приложении.

7. По результатам измерений вычислите угол поворота плоскости поляризации света:

,

а также величину постоянной Верде:

.

8. Заполните таблицу 2:

Таблица 2

l, нм	Ток электромагнита, А	Индукция магнитного поля в образце B, мT	Угол поворота плоскости поляризации y, град
	0,5 . . . 3,0

9. Постройте графики зависимости угла поворота плоскости поляризации света от индукции магнитного поля в тестируемом образце В для разных длин волн исследуемого света. Определите коэффициенты углового наклона каждой из этих зависимостей. По значениям этих коэффициентов рассчитайте величину постоянной Верде для каждой длины волны и заполните таблицу 3.

10. Постройте график зависимости постоянной Верде от длины волны V =f(l).

Таблица 3

l, нм	Постоянная Верде V,

ПРИЛОЖЕНИЕ