Порядок выполнения задания 3.1

1. На рис. 3.5 приводится схема экспериментальной установки. Работа выполняется в затемненном помещении. Перемещая лампу накаливания, добиться максимального освещения поляроида, затем включить в сеть прибор Щ-302 (кнопки «авт.» и «I» отжаты).

Рис. 3.5. Схема экспериментальной установки для проверки закона Малюса: S – источник света (лампа накаливания); П₁ – поляризатор; П₂ – анализатор; I₀ – интенсивность естественного света; I₁,I₂ – интенсивность поляризованного света; j – угол между направлениями колебаний электрического вектора световой волны, пропускаемых анализатором

и поляризатором

В используемой экспериментальной установке поляроид, обращенный к источнику света, вращается. Второй поляроид закреплен перед фотоэлементом неподвижно. Вращая поляроид, добиться максимального значения показаний ампервольтметра. Записать значения угла j и силы тока I.

Поворачивайте поляроид на 360° и через каждые 10° (до завершения полного оборота) определить и записывать показания ампервольтметра. Повторите измерения, меняя угол от 360° до 0°. Усреднить результаты.

2. Построить график зависимости силы фототока I, пропорциональной интенсивности J прошедшего света, от угла поворота j.

3. Определить степень поляризации света по формуле

.

4. Построить график зависимости силы фототока I от cos²j.

Контрольные вопросы к заданию 3.1

1. Какой свет называется плоскополяризованным?

2. В чём состоит явление двойного лучепреломления?

3. Что такое оптическая ось?

4. Какие плоскости в кристалле называют главными?

5. Почему интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды вектора ?

6. Как формулируется закон Брюстера?

Задание 3.2. ИЗУЧЕНИЕ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ. ПРОВЕРКА ЗАКОНА МАЛЮСА (компьютерная модель)

Приборы и принадлежности: компьютерная модель виртуального лабораторного практикума «Изучение вращения плоскости поляризации». Проверка закона Малюса.

Цель задания: проверка закона Малюса.

Подготовка к заданию

1. Запустите программу «Открытая физика», в содержании найдите раздел «Оптика», а затем – виртуальную модель «Поляроиды». Модель является компьютерным экспериментом по проверке закона Малюса. Окно модели «Поляроиды» представлено на рис. 3.6. Рассмотрим детально информационные поля этой компьютерной модели, их шесть.

На рис. 3.6 изображен источник света I₀, поляризатор 1. После прохождения неполяризованного света через поляроид свет становится линейно поляризованным, направления колебаний которого представлено вертикальными стрелками. 2 – анализатор (поляроид), который анализирует вышедший из поляризатора свет. Если естественный свет проходит через два установленных поляроида, то интенсивность прошедшего света зависит от угла ∆φ между главными направлениями поляроида.

Рис. 3.6 . Окно виртуальной модели «Поляроиды».

Если ∆φ=0 , то .

Если ∆φ=90º , то

Изменяя значения угла ∆φ от 0 º до 360 º с шагом 10 º, заполнить табл.3.1

Таблица 3.1

∆φ	I	I/Imax	cos2 φ
…

3. По полученным результатам построить график зависимости силы фототока от ∆φ .

4. Степень поляризации света определить по формуле

5. Построить график зависимости силы фототока от cos² ∆φ.

6. Сравнить полученные результаты в задании 3.1 и задании 3.2.

Контрольные вопросы к лабораторной работе 3

1. Какой свет называется плоскополяризованным?

2. В чем состоит явление двойного лучепреломления?

3. что такое оптическая ось?

4. Почему интенсивность света пропорциональна квадрату амплитуды вектора Е?

5. Как формулируется закон Брюстера?

Рекомендуемая литература: [5], [7], [8], [9], [10], [12], [14].