Лабораторная работа №4 получение и исследование поляризованного света.

Вопросы для подготовки:

1. Поляризация света. Степень поляризации.

2. Поляризация света при отражении и преломлении. Закон Брюстера.

3. Поляризация света при двойном лучепреломлении.

4. Поляроиды и поляризационные призмы. Призма Николя.

5. Способы получения линейно поляризованного света. Поляризатор и анализатор.

6. Закон Малюса. Экспериментальная проверка закона Малюса.

44Equation Section (Next)

Приборы и оборудование:

Оптическая скамья, осветитель, поляризатор, анализатор, фотоприемник, микроамперметр.

Рис.1. Схема экспериментальной установки для изучения поляризации света. 1 – осветитель; 2 – светофильтр; 3 – поляризатор; 4 - анализатор; 5 – фотоэлемент; 6 – микроамперметр.

Цель: Используя законы волновой оптики, изучить явление поляризации света.

Выполнение работы

Задание 1. Проверка закона Малюса.

Рабочая формула:

где I_max – максимальная интенсивность света, прошедшего поляризатор П и анализатор А; I_i – интенсивность света при различных углах α между поляризатором П и анализатором А.

Ход работы:

1. Включить осветитель 1. Установить на поворотных лимбах поляризатора П и анализатора А – ноль градусов (0⁰).

2. Открыть заслонку фотоэлемента Ф. Вращая анализатор А, добиться максимального отклонения стрелки на шкале микроамперметра (при  = 0; I = I_max).

3. Последовательно изменяя положение оси анализатора А от  = 0⁰ до  = 90⁰ , измерить относительную силу света I_i/I_max через каждые 10⁰.

4. Данные занести в таблицу.

5. Построить график теоретической зависимости и нанести на него экспериментальные значения (I_i /I_max) .

Таблица результатов: Проверка закона Малюса

, град	00	100	200	300	400	500	600	700	800	900
cos
cos2
Ii, μа
Ii/Imax

График:

Вывод:

Задание 2. Определение степени поляризации линейно поляризованного света.

Рабочая формула:

где - Р – степень поляризации, – максимальная интенсивность света, прошедшего поляризатор П и анализатор А; – минимальная интенсивность света, прошедшего поляризатор П и анализатор А;

Ход работы:

1. Установить поворотный лимб поляризатора в положение 0⁰.

Вращая анализатор, определить его положения, при которых микроамперметр будет показывать I_max и I_min.

2. По рабочей формуле определить степень поляризации света.

Обработка результатов:

Вывод:

Лабораторная работа № 5

ИЗУЧЕНИЕ ДИФРАКЦИОННОЙ РЕШЕТКИ

Вопросы для подготовки:

1. Природа света. Принцип Гюйгенса-Френеля.

2. Дисперсия света. Поглощение света. Закон Бугера.

3. Рассеяние света. Закон Рэлея.

4. Интерференция света. Когерентность. Условия максимума и минимума.

5. Дифракция света и ее виды.

6. Дифракционная решетка, ее параметры. Главные максимумы, главные и побочные минимумы.

55Equation Section (Next)

Приборы и оборудование:

Осветитель, оптическая скамья, дифракционная решетка, линза, экран.

Схема экспериментальной установки для изучения дифракционной решетки

Цель: Используя волновые свойства света, изучить дифракционную решетку, неизвестную длину волны спектральной линии.

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

Задание 1. Определение длины волны спектральной линии

Рабочая формула:

где  – длина световой волны, d – постоянная дифракционной решетки, k – порядок спектра,  - угол дифракции.

Ход работы:

1. Определить углы дифракции для каждой спектральной линии (синей, зеленой, красной – по указанию преподавателя).

2. Опыт повторить пять раз для разных положений дифракционной решетки.

3. Для каждого опыта определить синус угла дифракции () с помощью теоремы Пифагора.

4. Используя рабочую формулу, определить длину волны исследуемой спектральной линии.

5. Данные занести в таблицу, определить погрешность измерений.

Таблица результатов: Определение длины волны спектральной линии

№ п/п	sin	,нм	,нм	,нм		, нм	ε, %
1
2
…
12
		= м

Обработка результатов:

Вывод:

Результат: (нм) ε= %