- •Лабораторна робота № 4.1 Вивчення гальванометра магнітоелектричної системи
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.2 Перевірка закону Ампера
- •Опис установки
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.3 Визначення питомого заряду електрона методом магнетрона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.4 Вивчення магнітного поля соленоїда за допомогою датчика Холла
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 4.5 Визначення горизонтальної складової напруженості магнітного поля Землі
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.6 Визначення прискорення вільного падіння за допомогою оборотного маятника
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.7 Вивчення згасаючих коливань у коливальному контурі та визначення його параметрів
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.8 Вивчення вимушених коливань у контурі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.9 Визначення швидкості звуку в повітрі
- •Теоретичні відомості і опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №4.10 Вимірювання довжини хвилі і частоти електромагнітних коливань
- •Теоретичні відомості
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювання
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.1 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою біпризми Френеля
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та вивід робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.2 Визначення радіуса кривизни лінзи за допомогою кілець Ньютона
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.3 Вивчення дифракції світла
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.4 Визначення довжини світлової хвилі за допомогою дифракційної решітки
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки та виведення робочої формули
- •Хід роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.5 Перевірка закону Малюса
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота № 5.6 Визначення концентрації цукру в розчині поляриметром
- •Теоретичні відомості
- •Опис експериментальної методики
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.7 Дослідження залежності енергетичної світності абсолютно чорного тіла від його температури та перевірка закону Стефана-Больцмана
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.8 Дослідження зовнішнього фотоефекту
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.9 Вивчення залежності опору термістора від температури
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Обробка результатів вимірювань
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.10 Дослідження вольт-амперної характеристики напівпровідникового діода
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід роботи
- •Контрольні запитання
- •Лабораторна робота №5.11 Дослідження закону поглинання γ – променів
- •Теоретичні відомості
- •Опис установки
- •Хід виконання роботи
- •Контрольні запитання
Лабораторна робота № 5.5 Перевірка закону Малюса
Мета роботи: порівняти дійсні значення відношень інтенсивностей поляризованого світла, що потрапляє і виходить з аналізатора за різних значень кута поляризації, з їх значеннями згідно закону Малюса.
Теоретичні відомості
(теорію до даної роботи див. також у конспекті лекцій, §6.8)
Як відомо, світло – це електромагнітна хвиля, в котрій у взаємно перпендикулярних напрямках коливаються вектори напруженості електричного () та магнітного () полів. Вектори напруженості коливаються у напрямках, перпендикулярних до напрямку поширення хвилі. Світло, в якому коливання вектора (його ще називають світловим вектором) відбуваються лише в одній площині, називається плоскополяризованим. Якщо існує тільки переважний напрямок коливань світлового вектора, то світло називається частково поляризованим.
У природних джерел світла світлові хвилі випромінюються кожним атомом незалежно. Внаслідок цього напрямок коливань вектора (або ) світлової хвилі, залишаючись перпендикулярним до напрямку поширення, весь час змінює своє положення в просторі. Тому природне світло неполяризоване.
П лощина, в котрій відбуваються коливання вектора , називається площиною поляризації. У природного світла площин поляризації безліч, у плоскополяризованого – одна.
Явище виділення плоскополяризованого світла з природного або частково поляризованого називається поляризацією світла, а прилади за допомогою яких його здійснюють – поляризаторами. На рис.1 схематично зображено процес поляризації світла, що пройшло крізь поляризатор П (стрілки вказують напрямки коливань світлових векторів ). У цьому випадку площина поляризації співпадає із площиною рисунка. Якщо на поляризатор падає природне світло інтенсивністю Іп, то з нього виходить поляризоване світло інтенсивністю .
Відрізнити поляризоване світло від природного можна за допомогою аналізатора, роль якого може виконувати будь-який поляризатор. Його розміщують по ходу поляризованого променя.
Н ехай на аналізатор А падає поляризований промінь інтенсивністю І0 (рис. 2). Вектор падаючого поляризованого світла коливається під кутом α до площини поляризації аналізатора. Цей вектор можна розкласти на дві складові, одна з яких – паралельна до вищевказаної площини (див. рис. 2). Лише ця складова буде пропущена аналізатором, а складова, перпендикулярна до площини поляризації, буде поглинута аналізатором. Оскільки інтенсивність світла пропорційна квадрату амплітуди коливань світлового вектора, то інтенсивність світла І, що пройшло крізь аналізатор, можна визначити за формулою
. (1)
Співвідношення (1) є математичним записом закону Малюса.
Опис експериментальної установки
Е кспериментальна установка складається із світлонепроникного циліндра, вздовж осі якого знаходиться: джерело світла Д (лампа розжарення), розміщене у фокальній площині збиральної лінзи Л, поляризатор П, аналізатор А та фотоелемент Ф, приєднаний до гальванометра Г (рис. 3). Аналізатор можна повертати навколо осі циліндра, змінюючи положення його площини поляризації.
За допомогою лінзи створюється потік паралельних світлових променів від джерела, що проходять спочатку крізь поляризатор, а потім крізь аналізатор. Пройшовши крізь аналізатор, світло потрапляє на фотоелемент. Сила струму і в колі фотоелемента, що вимірюється гальванометром, пропорційна до інтенсивності світла І. Тому
, (2)
де і0 – максимальна сила струму за максимальної інтенсивності світла І0 ().