Методическое пособие для подготовки к лабораторным работам по темам: Волновая оптика. Квантовая оптика. Квантовая механика и ядерная физика, страница 14

5.  Поместить между поляризатором и анализатором кювету с раствором известной концентрации k_о и вновь сфокусировать поле зрения.

6.  Вращая микрометрический винт компенсатора К, снова получить чувствительную полутень.

7.  Отсчитать по шкале угол поворота плоскости колебаний φ_о в делениях шкалы компенсатора.

8.  По приближенному значению φ_о и известным значением k_о и l_о вычислить удельное вращение раствора.

                                                          (5)

Таблица 1. Измерения для раствора с известной концентрацией сахара.

№ п.п.	j0	lо	kо
1
2
3
4
5
Прибл. значение.
Абсол. погрешность

9.  Вычислить относительную и абсолютную погрешности для С_λ,T по формулам

    и     DС_λ,T= e С_λ,T.

11. Окончательный результат записать в виде

С_λ,T= С_λ,Tпр±DС_λ,T

12.  Поместить в камеру поляриметра кювету с раствором сахара неизвестной концентрации и пять раз измерить угол j.

13.   По приближенному значению угла φ, вычисленному значению С_λT и известному значению l определить неизвестную концентрацию.

Таблица 2. Измерения для раствора с неизвестной концентрацией сахара.

№ пп	j	lj
1
2
3
4
5
Прибл. значение
Абсол. погрешность

14.  Вычислить относительную и абсолютную погрешности для kпо формулам:

   и  

15.   Записать окончательный результат

k=k_пр±Dk

Определение концентрации сахарного раствора с

помощью поляриметра СМ

Описание установки.

Внешний вид и оптическая схема поляриметра СМ представлены на рис. 11 и 12, соответственно. На этих рисунках: S - источник света, Ф - светофильтр, Об - коллиматор, P - поляроид-поляризатор, A - поляроид-анализатор, Q - Кварцевая пластинка, T - зрительная труба, М - маховичок системы отсчета.

Разделение поля зрения на контрастные зоны осуществляется введением в оптическую систему поляриметра кварцевой пластинки Q (рис. 11). Кварцевая пластинка придает небольшой угол поворота плоскости колебаний поляризованного света в средней часть поля зрения, разделяя его  на три части. Вращением анализатора, осуществляемого с помощью маховичка М,  можно установить прибор на чувствительную полутень.

Порядок выполнения работы

(Результаты измерений и вычислений заносить в таблицы 3 и 4.)

1.  Вынуть из прибора кювету.

2.  Осевым перемещением окуляра добиться четкого изображения контрастных зон в поле зрения.

3.  Поворачивая анализатор маховичком М (рис.11), установить чувствительную полутень и сделать отсчет по двум нониусам S₁ и t₁ круговой шкалы.

4.  Измерить длину кювет с растворами сахара известной и неизвестной концентрации.

5.  Поместить в прибор кювету с известной концентрацией сахарного раствора, снова установить чувствительную полутень и сделать новый отсчет по нониусам S₁ и t₁.

6.  Рассчитать угол поворота плоскости световых колебаний в растворе

7.   Вычислить удельное вращение сахарного раствора С_λT.

Таблица 3. Измерения для раствора с известной концентрацией сахара.

№ п.п.	Положение анализатора				jо	lо	kо
	Без раствора		С раствором
	S1	t1	S2	t2
1
2
3
4
5
Приближенное значение
Абсолютная погрешность

 Вычислить погрешность по формулам первой части работы.

8.  Записать окончательный результат  в виде

С_λ,T= С_λ,Tпр±DС_λ,T

9.   Поместить в поляриметр сахарный раствор неизвестной концентрации, измерить угол поворота плоскости колебаний и по приближенному значению угла рассчитать концентрацию сахарного раствора.

Таблица 4

Измерения для раствора с известной концентрацией сахара.

№ пп	Положение анализатора				j	l
	Без раствора		С раствором
	S1	t1	S2	t2
1
2
3
4
5
Приближенное значение
Абсолютная погрешность

10.Произвести расчет погрешностей и записать окончательный результат

k=k_пр±Dk

Контрольные вопросы

1.  Изобразить график плоской световой волны. Что и как колеблется в поле световой волны?

2.   Что такое плоскость колебания и плоскость поляризации?

3.  Какой свет называется естественным, плоскополяризованным?

4.  Способы получения поляризованного света.

5.  Прохождение света через поляризатор и анализатор. Закон Малюса. Векторная диаграмма.

6.  Устройство призмы Николя, призмы Корну и поляроида.