 |
a
 |
б
 |
в
Рис. 5.6.
Призма Волластона (рис. 5.6б) состоит из двух кварцевых прямоугольных призм, у которых оптические оси кристалла расположены во взаимно перпендикулярных направлениях: в первой призме оптическая ось параллельна вертикальному ребру призмы, во второй – перпендикулярна плоскости чертежа. Из нее выходят линейно поляризованные обыкновенный и необыкновенный лучи.
Призма Рошона (рис. 5.6в) имеет такое же строение и тот же материал, что и призма Волластона, но оптическая ось кристалла в первой призме теперь направлена параллельно горизонтальной грани призм. Расхождение лучей в призме Рошона несколько меньше, чем в призме Волластона.
ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ
Установка для изучения поляризации света состоит из осветителя 1, поляризатора 2, анализатора 3, фотоэлемента 4, размещенных на оптическом рельсе 5 (рис. 5.7а). Фототок измеряется микроамперметром 6. Поляризатор и анализатор могут вращаться вокруг горизонтальной оси и снабжены устройством отсчета углов.
Рис. 5.7а
Рис. 5.7б
Для проверки закона Брюстера используют диэлектрическое зеркало 7, закрепленное на круглой горизонтальной платформе 8, снабженной устройством отсчета углов 9 (рис. 5.7б). На вертикальной оси платформы закреплены кронштейны 10, вращающиеся в горизонтальной плоскости. На кронштейнах крепятся с одной стороны осветитель 1, а с другой фотоприемник 11 и анализатор 3. В работе также используется газовый лазер ЛГН–109.
ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ
Вставить шнур осветителя в сеть и включить тумблер блока питания осветителя. Поворачивая рычаг реостата, добиться нормального накала лампочки.
УПРАЖНЕНИЕ I
Проверка закона Малюса
1. На оптическом рельсе размещают осветитель, поляризатор, анализатор и фотоэлемент.
2. Поворачивая анализатор, добиваются максимального показания тока микроамперметром. Так как величина фототока і пропорциональна интенсивности тока І, падающего на фотоэлемент (і=kІ), то этому положению поляроидов будет соответствовать угол между их плоскостями колебаний α=0.
3.
Изменяя угол α через каждые 10° от
0 до 90°, измеряют величину фототока и вычисляют отношение 
для каждого угла α.
4. Строят график зависимости а от угла α.
5.
Из закона Малюса следует, что 
. Поэтому на том же графике строят
теоретическую кривую 
. Сравнивая эти кривые,
убеждаются в выполнении закона Малюса.
УПРАЖНЕНИЕ II
Измерение угла
Брюстера, определение
показателя преломления и диэлектрической
проницаемости диэлектрического зеркала
1. На оптическую ось помещают круглую платформу с закрепленным диэлектрическим зеркалом.
2. На кронштейнах платформы закрепляют с одной стороны осветитель, с другой – анализатор с фотоэлементом.
3.
С осветителя направляют на
диэлектрическое зеркало под определенным углом луч света. Отразившись от
зеркала, он проходит через анализатор и попадает на фотоэлемент. Если
диэлектрическое зеркало повернуть на угол β, то отраженный луч повернется на
угол α=2β. Так как φ+β=90°, то по углу α поворота отраженного угла можно
определить угол падения луча на зеркало 
.
4. Устанавливают кронштейн с анализатором под углом 30° к падающему лучу. Поворачивая диэлектрическое зеркало, добиваются максимального показания микроамперметра. При таком положении отраженный луч полностью попадает на фотоэлемент.
5. Вращая анализатор вокруг оси, добиваются минимального показания микроамперметра. При дальнейших исследованиях положение анализатора не изменяется.
6. Увеличивая угол β через каждые 5° в пределах от 5° до 65°, поворачивают кронштейн с анализатором и фотоэлементом через 10° и снимают показания микроамперметра.
7. По результатам измерений строят график зависимости фототока і от угла α, т.е. і=f(α) и определяют угол αmin, которому соответствует минимальный ток.
8.
По формуле 
определяют
угол Брюстера.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.