Контрольні запитання

1. Що називається дифракцією світла?

2. Яка умова виникнення головних дифракційних максимумів?

3. У чому суть принципу Гюйгенса  Френеля?

4. Що таке дифракційна решітка і які її основні характеристики?

5. Як визначити довжину світлової хвилі в білому світлі за допомогою дифракційної решітки?

6. Яким чином дифракційна решітка розкладає біле світло у спектр?

7. У яких технічних пристроях використовуються дифракційні решітки?

Література: [ 1, § 6.1–6.3; 2, § 177–181; 3, § 125–130].

Лабораторна робота Опт.7

ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА ОПТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ РОЗЧИНІВ

ЗА ДОПОМОГОЮ НАПІВТІНЬОВОГО ПОЛЯРИМЕТРА

Мета роботи: ознайомитися з явищами поляризації світла та оптичної активності розчинів, навчитись працювати з напівтіньовим поляриметром, експериментально визначити питоме повертання та концентрацію розчину цукру.

Потрібне устаткування: напівтіньовий поляриметр, трубки з оптично активними розчинами.

Опис лабораторної установки

Поляриметрами називають прилади, які використовуються для вимірювання кута повороту площини поляризації плоскополяризованого світла оптично активними речовинами. Поляриметр (рис. 22) складається з лампочки розжарювання 1, освітлювальної лінзи 2, щілини 3 зі світлофільтром і матовим склом, кристала ісландського шпату 4, трубки 5 з розчином оптично активного середовища, поляроїда 6, лупи 7. Рівномірне освітлення щілини досягається за допомогою освітлювача, що складається з лампочки розжарювання і лінзи, яка дає зображення лампи на щілині. Після щілини розміщено кристал ісландського шпату, який внаслідок подвійного променезаломлення дає два зображення щілини: одне  за рахунок звичайних променів, інше  за рахунок незвичайних. Якщо розглядати ці зображення в лупу чи просто оком, то яскравості їх будуть однаковими. Якщо розглядати зображення крізь поляроїд, який звичайно розміщується в одній оправі з лупою, то зображення будуть однакової яскравості, коли площина поляроїда ділить кут між напрямками коливань вектора напруженості електричного поля звичайного і незвичайного променів (90) навпіл. Це положення поляроїда дає перший відлік ₁ по кутовій шкалі ширми-диска, на якому встановлено поляроїд.

Якщо між кристалом ісландського шпату і поляроїдом розмістити трубку завдовжки 1дм з розчином цукру чи іншої речовини, то однакової яскравості обох зображень щілини можна домогтися лише після повороту поляроїда на деякий невеликий кут (менший ніж 45). Це відбувається тому, що розчин повернув площину поляризації звичайного і незвичайного променів на кут . Нове положення поляроїда дає другий відлік по кутовій шкалі . Різниця другого і першого відліків по кутовій шкалі дає значення кута повороту поляроїда , а отже, і значення кута повороту площини коливань вектора .

Отже, відлік по шкалі завжди робиться після встановлення однакової яскравості двох зображень щілини. Оскільки око має високу контрастну чутливість, досягається висока точність приладу. Встановлення матового скла і світлофільтра поліпшує умови спостереження внаслідок усунення перепадів освітленості й різниці в забарвленні щілини.