Содержание работы

Если естественный свет проходит через два поляризующих прибора, то интенсивность проходящего через эти приборы света зависит от взаимного расположения поляризатора и анализатора. Соотношение интенсивности плоскополяризованного света, падающего через анализатор, дает закон Малюса.

Пусть на анализатор падает плоскополяризованный луч с амплитудой a₀, колебания которого направлены по РР (рис.3). Анализатор пропускает без ослабления колебания по направлению АА и вовсе не пропускает колебаний в перпендикулярном к нему направлении А₁А₁.

Разложим амплитуду колебаний на составляющие по АА и

А₁А₁

а₁ =а₀ cos ; а₂ =а₀ sin .

Анализатором будет пропускаться только первая составляющая и полностью поглощаться вторая.

Поскольку энергия колебаний пропорциональна квадрату амплитуды, то интенсивность света J₀, падающего на анализатор, и интенсивность света J₁, прошедшего через анализатор, могут быть выражены так:

i₀ = k a₀²; i₁ = k a₁²= k a₂² cos² ,

откуда

i₁ = i₀ cos² . (1)

Полученное соотношение и представляет собой закон Малюса, согласно которому: если естественный свет проходит через два поляризующих прибора (поляризатор и анализатор), плоскости колебаний которых образуют между собой угол , то интенсивность света, пропущенного такой системой, будет пропорциональна cos² .

Описание лабораторной установки

Настоящая работа заключается в проверке закона Малюса. С этой целью лучи света от источника пропускают через систему поляризатор Р и анализатор А (призма Николя) на фотосопротивление ФС – К1, соединенное с микроамперметром и источником постоянного тока (рис.4). При освещении фотосопротивления светом, вследствие явления внутреннего фотоэффекта, повышается его способность проводить электрический ток, причем сила фототока, согласно закону фотоэффекта, пропорциональна интенсивности света, подающего на фотосопротивление. При повороте анализатора А интенсивность света, прошедшего через него, согласно закону Малюса, будет меняться от максимального значения i_max =i₀ , когда угол  =0, т.е. плоскости колебаний Николей параллельны, до i_min =0, когда Николи скрещены и угол  = 90°.

Соответственно этому будет меняться и сила фототока.

Записывая величины угла поворота анализатора  и соответствующие ему величины фототока, находят соотношение между ними. Ясно, что величина фототока равна

i₁ = i₀ cos² , (2)

где i₀ – величина фототока при максимуме света, т.е. значение i₁ при  =0; i₁-фототок для любого угла . Для =90⁰ будет i₁ =0.

Рис.4

Порядок выполнения работы

1. Начертить в тетради таблицу 1.

Таблица 1

	i1	i0cos2		i1	i0cos2		i1	i0cos2		i1	i0cos2
0			90			180			270
10			100			190			280
10			110			200			290
30			120			210			300
40			130			220			310
50			140			230			320
60			150			240			330
70			160			250			340
80			170			260			350
90			180			270			360

2. Включить компьютер. Запустить программу 66К.ЕХЕ. Для этого указать курсором на 66К.ЕХЕ и щелкнуть левой кнопкой мышки (в дальнейшем эту команду обозначим L’ на 66К.ЕХЕ). Изучить информацию на экране. Внизу показана таб. 1, справа вверху над таб.1- миллиамперметр, слева вверху над таб.1- устройство для поворота анализатора..

3. Ok.

4. L’на Начать.В таб.1 записать значение i₁, показываемое миллиамперметром.

5. L’на Начать. Повернуть поляризатор на 10⁰ и записать значение i₁, показываемое миллиамперметром.

6. L’на Начать. Повернуть поляризатор еще на10⁰ и записать значение i₁, показываемое миллиамперметром.

7. Повторить пункт 7 для всех остальных значений .

8. Переписать зачения i₁ в тетрадь. Рассчитать значения i₁ по формуле (2). Равенство i₁ и i₀ cos² . подтверждает закон Малюса.

10. По полученным данным построить график, откладывая по оси абсцисс угол , по оси ординат – величины фототока i₁.