Главная | Обратная связь

Описание экспериментальной установки.

 

~

 

 

Рис.2.

Установка для изучения магнитного вращения плоскости поляризации (рис.2), состоит из полутеневого сахариметра COK-I (включающего: 1 – осветительную лампу; 2 – светофильтр; 3 – объектив; 4 – поляризатор; 5 – кварцевую пластину; 6 – кювету с раствором; 7 – анализатор; 8 – окуляр), соленоида9, переключателя 10, выпрямителя 11, амперметра, вольтметра.

Для наблюдения вращения плоскости поляризации трубка с сахарным раствором помещена в соленоид, расположенный между скрещенными поляризатором и анализатором (николями).

Поле зрения между николями, «поставленными на темноту», просветляется. Чтобы добиться полного гашения света, нужно анализатор повернуть вокруг луча на угол , равный углу вращения плоскости поляризации. Когда поле зрения окуляра равномерно затемнено рис. 4в, измеряем угол по шкале рис. 3.

Внизу находится основная шкала (в градусах). Сверху расположена шкаланониуса, цена деления которого составляет деся­тую долю градуса. На данной шкале ведется отсчетположитель­ного (вращение по часовой стрелке), и отрицательного (против часовой стрелки) угла поворота плоскости поляризации. Показан отсчет положительного угла .

 

 

Рис.3

 

Порядок выполнения лабораторной работы:

 

1. Трубка с раствором сахара установлена в соленоиде и не извлекается из него.

2. Включить источник света, вращая оправу окуляра зрительной трубы, установить максимальную резкость изображения таким образом, чтобы четко были видны: вертикальная линия, разделяющая поле зрения на две половины (верхний окуляр); штрихи и цифры шкалы и нониуса (нижний окуляр).

3. Переключателем замкнуть цепь соленоида. Установить ток в цепи 1А - в соленоиде возникнет магнитное поле, про­изойдет магнитное вращение плоскости поляризации. Наблюдая в нижний окуляр и вращая анализатор вокруг оптической оси, мы увидим поля разной освещенности (рис.4а,б). Продолжая вращать анализатор добиться равномерного затемнения полей (рис.4в). Сделать отсчет угла по шкале верхнего окуляра. Повторить измерения три раза. Результаты измерения занести в таблицу.

а б в

рис.4

Таблица

№
-	A	град	град	град	Тл		Тл
	1,0
ср
	1,5
ср
	2,0
ср
	2,5
ср
	3,0
ср
	3,5
ср
	4,0
ср
	4,5
ср

4. Изменить направление магнитного поля в соленоиде, установив переключатель в противоположное положение, сделать отсчет угла . Повторить измерения три раза.

5. Вычислить угол магнитного вращения плоскости поляризации по формуле (7).

6. Изменяя силу тока в цепи соленоида от I A до 4,5 А (с шагом 0,5 А), произвести измерение угла магнитного вращения плоскости поляризации при каждой силе тока (в соответствии с пп.4-6). Результаты измерения занести в таблицу.

7. Вычислить индукцию магнитного поля соленоида при всех значениях силы тока по формуле:

,

где - магнитная постоянная, - сила тока; - число витков, длина соленоида.

8. Вычислить относительную погрешность и доверительный интервал по формулам:

; ,

где

9. Построить гра­фик зависимости .

10. Определить постоянную Верде сахарного раствора по формуле:

.

11. Вычислить относительную погрешность и доверительный интервал по формулам:

; ,

где .

Техника безопасности:

1. Напряжение 220В на схему подается через шнуровой провод от розетки.

2. При проведении опыта схема включается под напряжение путем нажатия на кнопку «Пуск» только на время установки режима и снятия показаний.

3. Переключать ток ТОЛЬКО ПРИ ВЫКЛЮЧЕННОЙ КНОПКЕ «Пуск».

 

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключается явление поляризации?

2. Какой свет на­зывается плоскополяризованным, поляризованным по кругу, эллип­тически поляризованным?

3. В чем заключается явление оптической активности?

4. Каким соотношением определяется угол поворота плоскости поляризации в веществе?

5. В чем заключается эффект Фарадея? Какова его физическая природа?

6. Как зависит направление вращения плоскости поляризации от направления луча и от направления магнитного поля?

7. Опишите методику измерений. Как вычислить погрешность измерений?

Рекомендуемая литература

1. Савельев И.В. Курс общей физики (т.3). М.: Наука, СПб.: Лань, 2006.

2. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высш. Шк., 2004.

3. Федосеев В. Б. Физика,- Ростов н/Д: Феникс, 2009

4. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике. -М.: Наука, 2006

 

 

Составители: Т.П. Жданова, В.В. Илясов, А.П. Кудря, А.Б.Гордеева

 

 

МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ (ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ):

 

 

Методические указания к лабораторной работе №17 по физике

(Раздел <<Оптика>>)

 

 

Редактор А. А. Литвинова

В печать

Объем Офсет. Формат

Бумага тип № Заказ № Тираж Цена

_______________________________________________________________

Издательский центр ДГТУ

Адрес университета и полиграфического предприятия:

344000, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1