Порядок выполнения работы

Исследование закона Малюса и определение коэффициентов пропус­кания поляроида

1. Установите на оптическую скамью лазер, фазовую пластинку, поляроид и светочувствительный элемент. Включите мультиметр в режиме микроамперметра и отцентрируйте оптическую систему.

2. Уберите из стержневого тракта оптической скамьи фазовую пластинку и поляроид. Зарегистрируйте показание микроамперметра i₀, соответствующее интенсивности I₀.

3. В стержневой тракт установите поляроид в положение, соответствующее α=0°. Этому положению соответствует максимальное значение силы тока. Затем, поворачивая анализатор через 10°, запишите значения силы тока i для разных углов поворота плоскости поляризации анализатора α и внесите данные в таблицу.

Изучение поляризатора — фазовой пластинки

1. Вращением установите анализатор в такое положение, чтобы погасить свет, падающий на фотоприемник. В стержневой тракт перед анализатором установите фазовую пластинку. Вращением пластинки добейтесь минимума освещённости и поверните пластинку на 45° относительно этого положения.

2. Вращая анализатор, снимите зависимость силы тока i от угла по­ворота плоскости анализатора α через 10° и внесите результаты измерений в таблицу экспериментальных данных.

Обработка результатов эксперимента

Исследование закона Малюса и определение коэффициентов пропус­кания поляроида

1. По результатам пункта 3 измерений определите максимальное значение силы тока i_max. Постройте зависимость i=i_maxcos² φ в координатах (cos² φ, i/i_max) и проведите через экспериментальные точки прямую линию. Определите угловой коэффициент А линейной зависимости i/i_max=Acos²φ, используя метод наименьших квадратов (см. приложение, формулу (П.7)).

Полученный коэффициент А сравните с теоретическим значением А_теор = 1.

2. По формулам (3.6) и (3.7) рассчитайте коэффициенты пропускания τ^||, τ^┴.

Изучение поляризатора-фазовой пластинки

1. По результатам измерений постройте график зависимости i=f(α). Найдите средние значения i_min и i_max Объясните полученную зависимость. Какова поляризация вышедшего света?

2. Определите эллиптичность вышедшего из пластинки света по формуле (3.8).

3. Определите разность фаз δ волн o и е, приобретаемую при прохождении через пластинку, по формуле (3.9).

4. Определите разность показателей n_о-п_в обыкновенной и необыкновенной волны по формуле

(3.10)

Расчёт погрешностей

1. Рассчитайте случайную погрешность определения углового коэффициента зависимости i/i_max=А cos²φ, в рамках метода наименьших квадратов (см. приложение, формулу (П.5)).

2. Рассчитайте погрешность определения коэффициентов τ^║, τ^┴ по методу расчета погрешности косвенных измерений, т.е. через погрешность величин i_min, i_max и i₀:

(3.11)

(3.12)

где Δi - абсолютная приборная погрешность измерения силы тока, определяемая по классу точности прибора.

3. Рассчитайте погрешность определения разности фаз δ по формуле

(3.13)

4. Рассчитайте погрешность определения величины п_о—п_в по методу расчета косвенных измерений, т.е. через погрешность Δδ:

. (3.14)

Лабораторная работа №4