2.Описание установки и метода измерений.

Принципиальная схема установки для проверки закона Малюса представлена на рис. 4.

4 3 2

1

Рис. 4

В качестве источника плоскополяризованного света используют газовый гелий-неоновый лазер типа ЛГ-52-3.

На оптической скамье (1) располагают лазер (2), поляризатор (3), служащий анализатором, а также измеритель относительной интенсивности лазерного излучения (4).

Явление поляризации света, методы получения поляризованного света и свойства поляризованных лучей подробно изложены в [1]. Поэтому здесь мы ограничимся напоминанием основных законов поляризованного света.

Закон Малюса имеет вид:

I = I₀cos², (12)

где I - интенсивность света, прошедшего через анализатор, а I₀ - интенсивность света, прошедшего через поляризатор,  - угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора.

Поскольку лазер дает плоскополяризованное излучение, поляризатор в данной работе не нужен. Поэтому в уравнении (1) I₀ - интенсивность лазерного излучения, падающего на анализатор. Поворачивая анализатор в оправке, можно изменять угол  между плоскостью поляризации лазерного луча и плоскостью пропускания анализатора. Фиксируя при этом с помощью измерителя относительной интенсивности величину I, легко установить линейную зависимость отношения I/I₀ от cos², что соответствует уравнению (1).

Для изучения и проверки закона Брюстера (см. [1] стр. 93,94) используется тот факт, что при падении поляризованного света на диэлектрическую пластинку под углом Брюстера (_Б), луч, в котором составляющая электрического поля Е параллельна плоскости падения, не отражается (см. [1] рис.6.5 на стр. 94). Поэтому, если сориентировать вектор Е лазерного излучения параллельно плоскости падения луча на изучаемый образец, то при угле падения, равном

_Б = arctg n, (13)

отраженного луча не должно быть. В (2) величина n - показатель преломления материала исследуемого образца.

В реальном случае интенсивность отраженного света не убывает до нуля, а проходит через минимум при плавном изменении угла падения. Этот момент легко обнаруживается визуально.

Установка для изучения и проверки закона Брюстера изображена на рис.5.

Луч от лазера (1) падает на образец (6), закрепленный в оправке (4) винтом (7).

Для того чтобы вектор Е лазерного излучения был сориентирован параллельно плоскости падения луча, нужно воспользоваться анализатором (2).

Поляризованный луч, падающий на диэлектрическую пластинку, отражается на экран (5). Изменяя угол падения луча на образец путем вращения оправки (4) и измеряя по лимбу (3) угол Брюстера, соответствующий минимуму интенсивности отраженного луча, определяют показатель преломления n исследуемого образца.

6 5 2 1

7 4 3

Рис.5

Поляризованный луч, падающий на диэлектрическую пластинку, отражается на экран (5). Изменяя угол падения луча на образец путем вращения оправки (4) и измеряя по лимбу (3) угол Брюстера, соответствующий минимуму интенсивности отраженного луча, определяют показатель преломления n исследуемого образца.