2. Описание установки

Установку соберите на оптической скамье (рис. 14.7).

Рис. 14.7

На одном конце скамьи поместите источник света 2 (накаливания), подключаемый к регулятору напряжения ВП-1. Регулятор напряжения позволяет изменить яркость источника света.

В качестве поляризатора используйте поляроид 3, заключенный в оправу с лимбом 4 (цена деления шкалы ), для отсчета угла поворота поляроида вокруг горизонтальной оси.

В качестве поляризатора можно использовать такой же поляроид 5 или черное зеркало 6, или стопу Столетова. Черное зеркало и стопа пластин укреплены на горизонтальном столике, который может поворачиваться вокруг зеркальной оси.

Для измерения интенсивности света, отраженного от черного зеркала (стопы) или прошедшего через стопу, используйте фотоэлемент 12, укрепленный на кронштейне 13, который независимо от столика может поворачиваться вокруг вертикальной оси. Углы поворота черного зеркала (стопы) и фотоэлемента отсчитываются с помощью лимба 14 столика с ценой деления шкалы . Для измерения интенсивности света, прошедшего через поляроид, используйте фотоэлемент 15, укрепленный на отдельном рейтере. Используемый в процессе измерения фотоэлемент подключите к микроамперметру УФР.

Лабораторная работа № 14а Изучение закона Малюса

1. Порядок выполнения работы

1. Установите на оптической скамье приборы в следующей последовательности: источник света, рейтер с линзой, два рейтера с поляроидами и рейтер с фотоэлементом. Первый поляроид является поляризатором, второй – анализатором.

2. Сдвиньте приборы до минимального возможного расстояния между ними и регулируйте их по высоте так, чтобы центры выходного окна осветителя, поляроидов и тубуса фотоэлемента располагались на одной горизонтальной прямой, параллельной оптической скамье. Плоскости выходного окна осветителя, поляроидов и фотоэлемента должны быть перпендикулярны к оптической скамье.

3. Увеличьте расстояние между осветителем и фотоэлементом до 60 – 100 см. Поляроиды установите между ними произвольно. Стрелку на оправе анализатора совместите с нулем шкалы.

4. Замкните цепь источника света нажатием кнопки «сеть» на панели регулятора напряжения. Вращением ручки на панели прибора регулируйте яркость источника.

Перемещая по скамье линзу, добейтесь параллельности хода лучей в световом пучке. Отсутствие расходимости светового пучка можно проконтролировать визуально по размерам светового пятна на листке бумаги, помещая плоскость листка перпендикулярно оптической оси установки на различных расстояниях справа от линзы.

5. Включите в измерительную цепь фотоэлемент нажатием кнопки «сеть» на панели микроамперметра. Масштаб шкалы микроамперметра установите нажатием клавиши на передней панели. В процессе измерения следите за тем, чтобы стрелка прибора не выходила за пределы его шкалы.

6. Вращая поляризатор, добейтесь максимальной величины интенсивности света, прошедшего через оба поляроида. Этому соответствует максимальная величина фототока , измеряемого амперметром.

7. Установите шкалу микроамперметра так, чтобы при максимальном фототоке стрелка микроамперметра находилась в пределах последней четверти шкалы. Если необходимо, еще раз измените яркость источника света и переместите фотоэлемент вдоль оптической скамьи.

Поворачивайте анализатор в пределах от дои через каждыеотмечают показания фототокаi. Заполните табл. 1.

8. Выключив осветитель, отметьте показания фотоэлемента , соответствующие освещенности в аудитории (фоновый фототок).

Таблица 1

Угол поворота анализатора 
Фототок I
Разность

9. Постройте графики зависимости I()в полярной системе координат, считая, что интенсивность светаI пропорциональна фототоку, а так же график зависимостиот. Здесь.

10.Определите степень поляризации света по формуле

. (14.7)

12. Установите на оптической скамье в качестве поляризатора стопу Столетова. Вращая кольцо анализатора, определите и. Рассчитайте степень поляризации света для стопы Столетова. Сравните ее значение с аналогичной величиной, полученной в пункте 11 для поляроида.