Порядок выполнения работы

1. Включить сахариметр в сеть.

2. Откинуть стенку корпуса поляриметра и убедиться, что трубка с раствором сахар вынута.

3. Настроить прибор на резкость,поворачивая линзу L₁. Вы должны в окуляре видеть картину типа А) или Б) (см.рис.4.9).

1. Вращая винт R, найти среднее положение, соответствующее равномерному затемнению поля зрения (см. рис 4.9.В).

2. Установить трубку с сахарным раствором известной концентрации С и известной длины l. При этом нарушается резкость и однородность обеих половин поля зрения. Снова настроить прибор на резкость, изменяя положение линзы L₁, и найти среднее положение равномерного затемнения.

3. Снять отсчет по шкале нониуса с точностью до 0,1 градуса. Для удобства смотрите в окуляр L₂.

4. Подобные измерения провести со всеми сахарными растворами известной и неизвестной концентрации.

5. Из формулы (5.2) определить постоянную вращения [] для каждого измерения и найти среднее значение [_ср]. Результаты занести в таблицу:

Номер опыта	Длина трубки, см	Концентрация раствора, С%	Угол поворота, о	Постоянная вращения, [], градус/см%

6. Вычислив [_ср], по формуле (5.3) определелить неизвестную концентрацию сахарного раствора.

7. Построить график зависимости угла поворота ^о от концентрации раствора С.

Контрольные вопросы

1.Что называется степенью поляризации?

2.Как экспериментально определить, свет поляризован или нет?

3. Какие вещества вращаются плоскости поляризации? Что такое право- и левовращающиеся вещества?

4. От чего зависит угол поворота плоскости поляризации плоскополяризованного света в жидких растворах? В кристаллах?

5. Каков физический смысл постоянной вращения раствора?

6. В чем суть закона Био?

7. Как объясняет явление вращения плоскости поляризации теория Френеля

8. Пучок плоскополяризованного света, длина волны которого в пусто­те равна 589 нм, падает на пластинку исландского шпата перпендикулярно его оптической оси. Найти длины волн обыкновенного и необыкновенного лучей в кристалле и скорости их распространения. Показатели преломления исландского шпата для обыкновенного и необыкновенного лучей соответственно равны: и .

VI. Фотоэффект

Среди разнообразных явлений, в которых проявляется воздействие све­та на вещество, важное место занимает фотоэлектрический эффект (фотоэффект).

Фотоэффект — это явление испускания электронов веществом под действием электромагнитного излучения.

Анализ этого явления привел к представлению о световых квантах и сыграл важную роль в развитии современных теоретических представлений.

Фотоэффект был открыт в 1887 году немецким физиком Г. Герцем. Пер­вые фундаментальные исследования фотоэффекта выполнены русским уче­ным А.Г. Столетовым (1888 г.), а затем немецким физиком Ф. Ленардом . Первое теоретическое объяснение законов фотоэффекта дал А.Эйнштейн. Принципиальная схема установки для исследования фотоэффекта (схема А.Г. Столетова) приведена на рисунке 6.1. Два электрода в вакуумной трубке подключены к батареям так, что с помощью потенциометра R можно изменять не только значение, но и знак подаваемого напряжения. Через кварцевое стекло катод облучается, моно­хроматическим светом. Фототок измеряется микроамперметром.

Х арактер зависимости фототока от напряжения между электродами при двух

Рис.6.2

значениях освещенности (  ) изображена на рис. 6.2. Пологий характер зависимостей показывает, что электроны вылетают из катода с различными скоростями. Значение тока насыщения определяется таким значением напряжения, при котором все электроны, испускаемые катодом, достигают анода. При этом:

(6.1)

где п — число электронов, испускаемых катодом в 1с.

При U=0 фототок не исчезает. Электроны, выбитые светом из катода, обладают некоторой начальной скоростью, а значит, и отличной от нуля ки­нетической энергией и могут достичь анода без внешнего электрического поля. Для того, чтобы фототок стал равным нулю, к электродам необходимо приложить задерживающее напряжение .

При ни один электрон не достигает анода, следовательно,

(6.2)

Измерив , можно определить максимальные значения начальной ско­рости электронов.

Законы внешнего фотоэффекта: