Методика измерений
1. Исследование свойств естественного и поляризованного света.
Рис. 5
Соберите установку (рис. 5),
где S – источник света, L1 – конденсор, D – диафрагма, L2 – объектив и А – поляроид, выполняющий функцию анализатора света, падающего на экран D1.
С помощью объектива L2 получите на экране D1 четкое изображение диафрагмы D, за объективом поместите поляроид (анализатор). Поворачивайте анализатор и следите за картиной на экране. Сделайте вывод и запишите его в лабораторной тетради.
В этой же установке на оправу диафрагмы D поставьте другой поляроид (поляризатор). Вновь поворачивайте анализатор и следите за картиной на экране D1. Сделайте вывод.
2. Наблюдение двойного лучепреломления.
Соберите установку (рис. 6),
Рис. 6
где S – источник света, L1 – конденсор, D – диафрагма с кристаллом, L2 – объектив.
С помощью объектива L2 получите на экране четкое изображение диафрагмы. Наблюдайте картину на экране. За объективом L2 поставьте анализатор А. Медленно поворачивая его вокруг горизонтальной оси, наблюдайте за изображением на экране. Результат наблюдения объясните в лабораторной тетради.
3. Наблюдение интерференции поляризованного света
Соберите на оптической скамье установку, состоящую из источника света S, конденсора L1, препарата из целлофана в диапозитивной рамке (вещество с двойным лучепреломлением) и объектива L2. Получите на экране четкое изображение кружков из целлофана (рис. 7).
За объективом поместите анализатор и, поворачивая его вокруг оси, совпадающей с направлением распространения света, наблюдайте картину на экране.
Рис. 7
У берите анализатор и перед препаратом из целлофана поместите поляризатор. Пронаблюдайте за картиной на экране. Затем поворачивайте поляризатор так же, как и анализатор в предыдущем опыте, и наблюдайте за картиной на экране.
К данной установке добавьте анализатор за объективом и снова пронаблюдайте за картиной на экране.
Уберите препарат из целлофана и установите поляризатор и анализатор в скрещенном положении.
Поместите на прежнее место препарат из целлофана. Если изображение на экране стало размытым, добейтесь четкого изображения, передвигая объектив L2.
Медленно поворачивайте поочередно анализатор на 90° относительно поляризатора и наоборот. Письменно объясните наблюдаемый эффект.
Установите поляризатор и анализатор в скрещенном положении. Медленно поворачивайте препарат из целлофана вокруг горизонтальной оси. Письменно объясните наблюдаемый эффект.
4. Наблюдение искусственной анизотропии
Для наблюдения анизотропии в сжатом органическом стекле вместо препарата из целлофана поместите модель рельса из органического стекла в металлической раме с винтовым зажимом. Добейтесь четкого изображения рельса на экране. Поверните анализатор до полного затемнения поля экрана. Медленно вращайте винт, сдавливая рельс. Объясните наблюдаемый эффект.
Контрольные вопросы:
1. Каким образом можно отличить естественный свет от линейно поляризованного?
2. Какие плоскости в кристалле называются главными? Сколько их в одном кристалле?
3. Что называется оптической осью кристалла? Каким свойством она обладает?
4. Какие вещества называются изотропными? Анизотропными? Какими свойствами обладают такие вещества?
5. Рассмотрите интерференцию поляризованного света в скрещенных и параллельных поляроидах. Чем они отличаются? Знать вывод формул 1, 4, 6, 7, 8, 10 (смотри приложение).
6. В каких плоскостях лежат вектора Е0 и Ее?
7. Как изменяются интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей при повороте анализатора?
8. Какой луч называется обыкновенным? Необыкновенным? Какими свойствами обладают эти лучи?