Задание 3. Исследование поляризации преломленного света
1. Установите съемную пластину с двумя стеклами (N = 2).
2. По данным табл. 5.2 вычислите угол, при котором степень поляризации будет максимальной (из (5.9) следует, что его значение будет больше 45°). Установите этот угол падения света на пластину.
3
.
Установите фотоэлемент для регистрации
интенсивности прошедшего через пластины
света согласно рис. 5.8 (максимальное
значение показаний ИИС подтверждает
хорошее попадание света на фотоэлемент).
4. Обратите внимание, что преломленный свет поляризован в плоскости падения, поэтому максимальное значение интенсивности будет при положении ААс 90 по шкале 8 (вопрос 11). Измерьте интенсивность прошедшего через пластины света при двух положениях ААс: при 90 и при 0. Запишите результаты измерений в табл. 5.3.
5. Аналогичные измерения проведите для N = 4, 7, 12 пластин. Запишите результаты измерений в табл. 5.3.
Таблица 5.3
|
Число пластин N |
Показания ИИС |
Степень поляризации Р | |
|
при = 0° |
при = 90° | ||
|
2 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
12 |
|
|
|
Анализ и обработка результатов измерений
1. По данным табл. 5.1 заполните табл. 5.4. Для этого в первый столбец запишите все значения углов падения , для которых значения cos2 будут одинаковы (например, cos210 = cos2170 = cos2190 = cos2350). В последний столбец запишите средние значения интенсивностей для этих углов падения.
Таблица 5.4
|
, |
cos2 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
<I> |
|
0,… |
|
|
|
|
|
|
|
10, … |
|
|
|
|
|
|
|
20, … |
|
|
|
|
|
|
|
30, … |
|
|
|
|
|
|
|
40, … |
|
|
|
|
|
|
|
50, … |
|
|
|
|
|
|
|
60, … |
|
|
|
|
|
|
|
70, … |
|
|
|
|
|
|
|
80, … |
|
|
|
|
|
|
|
90, … |
|
|
|
|
|
|
По данным табл. 5.4 постройте график зависимости <I> = f(cos2). Выполняется ли закон Малюса? Вычислите степень поляризации света в данном случае. Сделайте выводы.
2. Заполните полностью табл. 5.2. В чем состоит закон Брюстера? По данным табл. 5.2 постройте на одном графике зависимости Imax = f() и Imin = f(), определите по ним угол Брюстера. На отдельном графике постройте зависимость P=f(). Вычислите показатель преломления n материала пластины. Сделайте выводы.
3. Заполните полностью табл. 5.3 и постройте по ее данным график зависимости P = f(N). Сделайте выводы.
4. Как расположены плоскости поляризаций света, прошедшего через поляризатор, отраженного от него? Сделайте рисунок.