2.Поляризація при подвійному променезаломленні.

Явище подвійного променезаломлення спостерігається в анізотропних середовищах (анізотропним середовищем називається середовище, фізичні властивості якого в різних напрямках різні).Анізотропними будуть, наприклад, кристали кварцу і ісландського шпату.

На Мал.3 показано проходження світла через кристал ісландського шпату.

І_пр

п

О₁

О₂

І_е=0,5І_пр

І₀=0,5І_пр

е

о

Мал.3

Пряма О₁О₂ називається віссю кристала. Будь-який напрямок в кристалі, паралельний О₁О₂. називається оптичною віссю кристала.

Вздовж оптичної осі кристала промінь не поділяється. Головний переріз проходить через оптичну вісь і нормаль n , проведені в точку В падіння променя АВ.

Природний промінь поділяється у кристалі на два променя. Промінь e називається незвичайним променем. Показник заломлення кристала n_e для незвичайного променя залежить від напрямку поширення світла, а тому в різних напрямках незвичайний промінь поширюється з різними швидкостями. Промінь о називається звичайним променем. Швидкість його в кристалі не залежить від напрямку. Показник заломлення кристала n_o для звичайного променя не залежить від напрямку поширення.

Для звичайного променя:

n_o= t

Для незвичайного променя:

n_e=

де _o - швидкість звичайного променя,

_e - швидкість незвичайного променя.

І_пр

ісланд. шпат

е

о

Мал.4

Обидва промені, що вийшли з кристала, поляризовані. Коливання вектора Е в промені е відбувається в площині головного перерізу кристала, а в промені о - в площині, перпендикулярній головному перерізу. Властивості обох променів, що вийшли з кристалу, за винятком напрямку поляризації, абсолютно однакові.

ПОРЯДОК РОБОТИ

1. Перевірка закону Малюса

1. На оптичній лаві співосно розмістити освітлювач і фоторезистор. Виміряти величину фотоструму І₀.

2. Розмістити на оптичній лаві поляризатор між освітлювачем і фоторезистором, виміряти величину фотоструму І₁ і К₁ за формулою 3. Обертаючи поляризатор навколо його вісі впевнитися в незалежності фотоструму від кута обертання.

3. Між поляризатором і фоторезистором розмістити співосно другий поляроїд - аналізатор. Встановити на його лімбі 0⁰. Обертаючи поляризатор навколо осі, отримати максимальний фотострум на мікроамперметрі. Це і буде =0⁰ між площинами поляризації аналізатора і поляризатора. З формули (4) знайти К₂.

4. Обертаючи аналізатор на 360⁰ за годинниковою стрілкою, знайти значення фотоструму через кожні 10⁰.

5. Зробити аналогічні виміри фотоструму, обертаючи аналізатор на 360⁰ проти годинникової стрілки.

6. Весь цикл вимірів можна провести при нерухомому аналізаторі, обертаючи поляризатор.

7. Побудувати графіки залежності середнього значення фотоструму для кожного кута повороту аналізатора.

2.Поляризація світла при відбиванні

1. Зняти аналізатор і встановити на лаву діелектричне дзеркало з фоторезистором, який з’єднати з мікроамперметром.

2. Обертаючи поляроїд та дзеркало (навколо вертикальної осі), досягти мінімальної освітленості. Спостерігач повинен розміститись так, щоб бачити освітлювач своїм оком поблизу вертикальної осі обертання дзеркала.

3 Поставити на вісь ока фоторезистор, обертаючи поляризатор і дзеркало, досягти мінімуму фотоструму.

4. По лімбу діелектричного дзеркала виміряти кут, при якому буде мінімальне значення фотоструму. Це ї буде кут Брюстера.

5. Зняти дзеркало, поставити на лаву стопу Столєтова під кутом Брюстера і , обертаючи поляризатор навколо осі променя, впевнитись з допомогою фоторезистора в тому, що коли відбитий від стопи промінь буде мати мінімальну інтенсивність, то промінь, що проходить, буде мати максимальну інтенсивність і навпаки