I.4. Описание лабораторной установки и метода измерений

На рис.7 схематически изображена фотометрическая скамья для измерения относительной интенсивности поляризованного луча. Скамья выполнена в виде рельса с направляющими пазами, на котором укреплены источник естественного света S, система поляризатор-анализатор, фотометрическая головка D и эталонная лампа С. (Устройство и принцип работы фотометрической головки см. в приложении).

Система поляризатор-анализатор смонтирована в оправе, позволяющей -поворачивать плоскость пропускания анализатора относительно плоскости поляризатора. Оправа снабжена лимбом с делениями для отсчета угла поворота .

Эталонная лампа может плавно перемещаться вдоль скамьи, и ее расстояние от фотометрической головки определяется по измерительной линейке.

Поляризованный свет падает на матовую пластину фотометрической головки, а с противоположной стороны на нее же падает свет от эталонной лампы, c помощью окуляра фотометрической головки наблюдаются два поля, освещены поляризованным светом и светом эталонной лампы.

Так как эталонная лампа является точечным источником, то при одинаковой освещенности матовой пластины с обеих сторон, интенсивность света прошедшего через анализатор, может быть определе­на по формуле

(6)

где С - коэффициент, зависящий от мощности эталонной лампы: - расстояние от эталонной лампы до фотометрической головки, обеспечивающее, при данном угле поворота анализатораφ, одинаковую освещенность матовой пластины о обеих сторон. Если плоскости пропускания анализатора и поляризатора параллельны (φ=0), то

(7)

И, следовательно, (8)

Сравнивая полученную кривую , с графиком функции, экспериментально проверяем закон Малюса.

1.5. Порядок выполнения работа

1. Устанавливают анализатор в положение, при котором φ=0 (это достигается поворотом анализатора относительно оси, параллельной направлению оптической скамьи).

2. Фотометрическую головку Д (рис.7) устанавливают по возможности ближе к анализатору (на 8-10 см).

3. Включают источники света S и С (рис.7) и ,наблюдая в окуляр фотометрической головки Д, перемещением лампы С добиваются равенства яркостей полей сравнения (т.е. добиваются равномерной освещенности всего поля зрения).

В таблицу записывают значения (в мм) шкалы измерительной линейки указателя фотометрической головки (N₀) и указателя стойки, лампы С (N₁). Измерение N₁ желательно выполнить три раза (,,) Для одного и того же углаφ и вычислить среднее значение N_ср. Операция измерений ,,по возможности должна выполняться разными наблюдателями.

4. Поворачивают анализатор на 10° или 20° . При этом равномерность освещенности поля, наблюдаемого в окуляр, нарушится (т.е. будут видны трапециобразные фигуры), поскольку, на основании закона Малюса, интенсивность света , прошедшего через анализатор, уменьшится.

Обнаружив нарушение равномерной освещенности поля зрения, восстанавливают ее перемещением лампы С. Отмечают по шкале значения ,,, занося их в таблицу для соответствующего утлаφ.

Измерения по п.4 выполняют для углов 10°, 20° ...90°. При этом следует иметь в виду, что для80°, 90° ( а иногда и для 70°) выровнять освещенность оказывается затруднительно, поскольку скамья имеет ограниченную длину.

При всех измерениях положение фотометрической головки оста­ется неизменным (N₀).