 |
|
Знакомство с установкой и подготовка установки к работе
1. Научиться пользоваться основными узлами и элементами установки:
а) изменением угла падения света на пластину;
б) изменением положения ППА;
в) работой с узлом анализатор – фотоэлемент.
2. Вынуть держатель пластин, включить источник света и перемещая его вверх – вниз, вращая вокруг вертикальной оси и, перемещая фокусирующую линзу 14 по скамье, добиться чтобы световой луч, прошедший через входное отверстие 2, был симметричен относительно выходного отверстия 15.
3. Закрепить на держателе обойму с двумя пластинами и поставить его на место так, чтобы указатель угла поворота стоял на нулевом делении.
Контролировать правильность установки осветителя дополнительно можно по отраженному от пластины свету: пятно света, отраженное на внутреннюю поверхность корпуса, должно быть симметрично относительно входного отверстия.
4. Ознакомиться с устройством и работой анализатора и датчика интенсивности света. Для этого повернуть коромысло узла анализатора так, чтобы свет, прошедший через пластину, попал на анализатор и фотоэлемент. Включить мультиметр на диапазон 200 мВ и подключить к нему, соблюдая полярность, фотоэлемент. Меняя положение ППА от 0° до 180°, отмечаем, что величина сигнала на мультиметре практически не меняется. Следовательно, свет, прошедший через пластину, неполяризованный.
5. Повернув отражающую пластину, задать угол падения света φ=30°–80°, а коромысло узла анализатор-фотоэлемент повернуть в положение 2φ.
Если в этом случае менять положение ППА от 0° до 180°, показания мультиметра будут меняться от некоторого минимального значения при 0° до максимума при 90° и вновь до первоначального значения при 180°. Следовательно, свет, отраженный пластиной, частично поляризован.
Индивидуальные задания
Задание 1
Исследование поляризации отраженного света
Методика лабораторного эксперимента
1. Вставляем в держатель обойму с четырьмя пластинами и устанавливаем угол падения света 25°. Повернув узел анализатор – фотоэлемент в положение 50°, измеряем интенсивность света, прошедшего через анализатор при положениях ППА 90°. Аналогичные измерения проводим для других углов падения (указаны в таблице) и результаты заносим в табл. 5.
2. Вновь установив угол падения света 25° и узел анализатор – фотоэлемент в положение 50°, измеряем интенсивность света, прошедшего через анализатор при положениях ППА 0°. Аналогичные измерения проводим для других углов падения (указаны в таблице) и результаты заносим в табл. 5.
3. Повторяем все измерения еще дважды и находим среднее значение показаний мультиметра для каждого угла падения.
4. Для каждого угла падения рассчитываем степень поляризации отраженного света по формуле (15).
Таблица 5
Зависимость интенсивности света, прошедшего через анализатор от угла падения
| Угол падения φ, град | |||||||||||||||
| Imax, мВ | |||||||||||||||
| Среднее | |||||||||||||||
| Imin, мВ | |||||||||||||||
| Среднее | |||||||||||||||
| Степень поляризации, Р | |||||||||||||||
| Угол Брюстера φБр = | Показатель преломления n = |
5. Строим графики зависимости: Imax = f(φ), Imin = f(φ) и P = f(φ), по которым находим угол Брюстера.
6. По формуле (1) рассчитываем показатель преломления n пластины. Делаем выводы.
Задание 2