По углу полной поляризации

Приборы и принадлежности: установка для изучения поляризации света при отражении, состоящая из гониометра, источника света, стеклянной пластины, поляризатора, фотосопротивления, микроамперметра и выпрямителя.

Принципиальная схема представлена на рис.9. Неполяризованный луч от источника света Л падает на стеклянную пластинку (диэлектрик) Пл и, отражаясь, частично поляризуется. Для регистрации интенсивности света, прошедшего через поляризатор П, используется фотосопротивление ФСК-1. Фототок пропорционален интенсивности падающего света.

Г - гониометр, П - поляризатор, Л - лампа, Пл - стеклянная пластинка, А - микроамперметр, Ф - фоторезистор.

Ход работы

1. Включить в сеть в 220 В трансформатор для питания лампы и выпрямитель для питания фотосопротивления.

2. Установить поляризатор и гониометр согласно рисунку.

3. Установить стеклянную пластину под углом 45⁰ к плоскости падения луча. Вращая фоторезистор, добиться того, чтобы был максимум интенсивности (отраженный свет полностью попадает на приемник). В этом случае угол между падающим и отраженным лучами равен 90⁰, а угол падения равен φ = 45⁰.

4. Вращая поляризатор П, записать максимальное I_max и минимальное I_min значения тока при данном угле падения φ.

5. Повернуть пластину на 5⁰ и вращением фоторезистора добиться, чтобы показания микроамперметра были максимальными, и повторить пункт 4.

6. Повторить измерения через каждые 5⁰ угла падения, данные занести в таблицу.

Угол падения φ, град.
Ток в цепи приемника	Imax
Imin
Imin - Imax
Imin + Imax
Степень поляризации Δ

Лабораторная работа №12-2.

ПРОВЕРКА ЗАКОНА МАЛЮСА

Приборы и принадлежности: установка для изучения закона Малюса, состоящая из лампы, трансформатора, 2-х поляроидов, фоторезистора и микроамперметра.

Принципиальная схема представлена на рис.1.

1 – лампа, 2 – поляризатор, 3 – анализатор, 4 – фоторезистор.

Естественный (неполяризованный) луч света, проходя через поляризатор, становится плоскополяризованным. Интенсивность этого света обозначается через I₀. В зависимости от угла j между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора интенсивность, прошедшего через анализатор луча, уменьшается по закону Малюса:

.

Сопротивление фоторезистора при падении света на фотоэлемент, пропорционально интенсивности света.

Ход работы

1. Включить трансформатор в сеть переменного тока 220 В.

2. Снять зависимость величины фототока I от угла j между плоскостями пропускания анализатора и поляризатора, изменяя j в пределах от 0⁰ до 90⁰ через 5⁰. I₀ - показания микроамперметра при j=0[*]. Результаты занести в таблицу:

№ п/п	j	I	I/I0	cosj	cos2j
...

3. По экспериментальным данным построить график зависимости I/I₀ от угла j.

4. На этом же графике построить теоретическую зависимость I/I₀ =cos²j от j. Сравнить экспериментальные результаты с теоретическими и сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Что называется поляризацией и какие свойства света она характеризует? В чем отличие света естественного от поляризованного? Как изображается на рисунке естественный и поляризованный свет?

2. Какую зависимость устанавливает закон Малюса? (Вывод)

3. Как поляризуется свет при отражении и преломлении? Что устанавливает закон Брюстера?

4. Что называется двойным лучепреломлением и как объясняется оно с точки зрения волновой природы света?

5. Расскажите устройство и принцип работы никеля, поляроида, стопы пластин. Сделайте чертеж.

Литература

1. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Курс физики. Т.3. Высшая школа, М., 1971.

2. Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Т.3. Наука, М., 1970.

[*] Перед работой нужно настроить прибор. Для этого нужно вращением анализатора и поляризатора добиться максимума интенсивности и это значение I₀ при φ = 0, а затем, вращая только анализатор, значение фототока занести в таблицу.