Физика \ Оптика

Лабораторный практикум по оптике, содержащий описание 21 лабораторной работы, страница 21

9.  Используя закон Брюстера , вычисляют показатель преломления и диэлектрическую проницаемость материала диэлектрика.

УПРАЖНЕНИЕ III

Исследование зависимости степени
поляризации света, отраженного от диэлектрического зеркала, от угла поворота зеркала

1.  Поворачивают анализатор на 90°.

2.  Как и в предыдущем упражнении, наряду с минимальным измеряют и максимальный ток, при каждом повороте зеркала на 5°.

3.  Для каждого угла вычисляют степень поляризации по формуле:, где іmax , іmin – фототоки, регистрируемые микроамперметром.

4.  Строят график зависимости p=f(β).


УПРАЖНЕНИЕ IV

Исследование зависимости степени поляризации
света, прошедшего через стопу Столетова, от угла
наклона ее к падающему лучу

1.  С оптического рельса убирают платформу с диэлектрическим зеркалом.

2.  Размещают на рельсе осветитель, анализатор и фотоэлемент.

3.  Перед осветителем в специальном держателе с устройством отсчета углов закрепляют стопу Столетова.

4.  Поворачивая стопу вокруг вертикальной оси через 5°, измеряют, как и в предыдущем упражнении іmax и іmin, и для каждого угла определяют степень поляризации Р.

5.  Строят график зависимости Р=f(α).

УПРАЖНЕНИЕ V

Определение степени поляризации
газового лазера

1.  На оптический рель вместо осветителя помещают газовый лазер, а также анализатор вместе с фотоэлементом.

2.  Вращая анализатор вокруг своей оси, измеряют іmax и іmin.

3.  По формуле (5.1) вычисляют степень поляризации и убеждаются в том, что излучение газового лазера линейно поляризовано.

УПРАЖНЕНИЕ VI

Определение степени поляризации
естественного света

1.  С оптического рельса убирают газовый лазер, оставляя только анализатор вместе с фотоэлементом.

2.  Открывают штору и направляют на анализатор естественный свет.

3.  Вращая анализатор, измеряют  іmax и іmin.

4.  По формуле (5.1) вычисляют степень поляризации и убеждаются в том, что она близка к «0».

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Какой свет называют поляризованным?

2.  Какие существуют способы получения поляризованного света?

3.  Как проверить закон Малюса и закон Брюстера?

4.  Что такое степень поляризации?

5.  Чему равна степень поляризации газового лазера и естественного света?


ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6

ИЗУЧЕНИЕ ЯВЛЕНИЯ ВРАЩЕНИЯ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

Цель работы: а) знакомство с методом поляриметрических измерений;

 б) определение зависимости удельного вращения от длины волны;

 в) определение концентрации сахара в растворе.

Приборы и принадлежности: круговой поляриметр СМ-3, набор светофильтров, растворы сахара различных концентраций.

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Явления, возникающие при взаимодействии света с веществом, чрезвычайно многообразны. Среди них важное место занимает вращение плоскости поляризации света. Вещества, способные вращать плоскость поляризации света в отсутствии внешнего воздействия, называются оптически активными. Существуют как кристаллические, так и аморфные вещества, обладающие оптической активностью (скипидар, камфара, никотин, раствор сахара и др.).

В рамках феноменологической электромагнитной теории света объяснение вращения плоскости поляризации света было дано Френелем, а затем развито М. Борном. Френель предположил, что в оптически активной среде распространяются две волны, поляризованные вправо и влево по кругу с различными скоростями. Пройдя один и тот же путь в веществе за разное время, две поляризованные волны будут характеризоваться электрическими векторами лев. и прав. , повернутыми на различные углы, что приведет к повороту вектора  в результирующей плоско-поляризованной волне на некоторый угол . В случае кристаллов главной причиной различия скоростей следует считать отсутствие центра симметрии. По Борну для однородных аморфных тел необходимо учесть взаимодействие электромагнитного поля с каждой молекулой, которую нужно представить в виде сложной ассиметричной молекулы с пространственной структурой, не имеющей ни центра симметрии, ни плоскости симметрии. Например, молекула сахара и других органических соединений содержит несколько ассиметрично расположенных атомов углерода.

Скачать файл