
- •Волновая оптика. Квантовая физика. Статистическая физика.
- •Содержание
- •Введение
- •Изучение интерференции света с помощью бипризмы Френеля
- •Теоретическое введение
- •Метод Юнга.
- •Бипризма Френеля
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение дифракции монохроматического лазерного излучения на дифракционной решётке
- •Теоретическое введение
- •Дифракция на щели
- •Дифракционная решетка
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Поляризация света
- •Теоретическое введение л инейно поляризованный свет
- •Закон Малюса
- •Двойное лучепреломление
- •Дихроизм
- •Анизотропия – причина двулучепреломления
- •Искусственное двулучепреломление
- •Методика измерений а) Определение степени поляризации частично поляризованного света
- •Б) Интерференция поляризованных лучей. Определение степени анизотропии
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки № 1
- •Описание установки № 2
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Вращение плоскости поляризации
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение зависимости показателя преломления стеклянной призмы от длины волны
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение постоянной Стефана-Больцмана
- •Теоретическое введение
- •Законы теплового излучения
- •Экспериментальная часть
- •Описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Лабораторная работа 3-07 Изучение явления внешнего фотоэффекта
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение опыта Франка и Герца.
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение поглощения света
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы.
- •Контрольные вопросы
- •Элементы классической статистики.
- •Нормальный закон распределения (закон Гаусса)
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение коэффициента вязкости воздуха и средней длины свободного пробега молекул
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений и описание установки
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение работы выхода электронов из металла
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Определение коэффициента линейного теплового расширения
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений и экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Исследование эффекта Зеебека
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Методика измерений
- •Экспериментальная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Эффект Холла
- •Теоретическое введение
- •Методика измерений
- •Экспериментальная часть
- •Измерительная установка
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Изучение работы полупроводникового диода
- •Теоретическое введение
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная установка и методика измерений
- •Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Используемая литература
- •Библиографический список
- •Волновая оптика. Квантовая физика. Статистическая физика
Методика измерений а) Определение степени поляризации частично поляризованного света
П
усть
на неидеальный
поляроид
падает естественный свет интенсивностью
Iест.
Представим
его в виде суперпозиции двух
некогерентных линейно поляризованных
во взаимно перпендикулярных плоскостях
лучей одинаковой интенсивности
(рис.3.9). Предположим,
что через неидеальный поляроид без
поглощения проходит луч, поляризованный
в направлении оптической оси, (
),
а луч, поляризованный перпендикулярно
оптической оси, частично поглощается,
так что
.
Пусть
.
(3.8)
В
Рис.3.9
.
Если в качестве анализатора использовать
идеальный
поляроид, то обе величины,
и
,
можно измерить, пропустив частично
поляризованный свет, вышедший из
неидеального поляроида, через идеальный
поляроид и измерив интенсивности Imax
и Imin;
это будут I॥
и
I
соответственно. Тогда
.
(3.9)
Связь между качеством неидеального поляроида и степенью поляризации Р света, прошедшего через такой поляроид, можно установить из определения (3.10) степени поляризации
:
(3.10)
,
(3.11)
откуда
.
(3.12)
Пусть естественный свет проходит через два одинаковых неидеальных поляроида. При параллельной ориентации их оптических осей составляющая естественного света, параллельная оптической оси обоих поляроидов, пройдёт без изменения:
,
(3.13)
а
перпендикулярная будет ослаблена в
раз:
.
(3.14)
Полная интенсивность света, измеренная прибором, поставленным после прохождения светом двух неидеальных одинаковых поляроидов, равна их сумме (эти две составляющие некогерентны):
.
(3.15)
При перпендикулярной ориентации оптических осей двух одинаковых поляроидов составляющая естественного света, параллельная оптической оси первого поляроида, проходит через первый без изменения, и ослабляется вторым в К раз:
,
(3.16)
а
перпендикулярная будет ослаблена только
первым тоже в
раз:
.
(3.17)
Полная интенсивность света равна их сумме:
.
(3.18)
Отношение интенсивностей при параллельной и перпендикулярной ориентации оптических осей:
.
(3.19)
Величина n измеряется экспериментально. Уравнение (3.21) можно решить относительно K:
;
;
.
(3.20)
По определению K>1, тогда знак минус в (3.22) надо исключить. Итак,
.
(3.21)
Затем можно рассчитать степень поляризации света, прошедшего через один поляроид:
,
(3.22)
и через два параллельных поляроида:
.
(3.23)
Очевидно, закон Малюса для неидеальных одинаковых поляроидов примет вид (3.24)
. (3.24)
При
(поляроиды скрещены) из (3.26) получим:
,
а при
(поляроиды параллельны)
.