Изучение поляризации света (Лабораторная работа № 11), страница 2

          .

Поэтому для луча, прошедшего обе пластинки, можем написать:

            .

Отсюда:

           или            .

Эта формула, устанавливающая связь между интенсивностью поляризованного света, прошедшего через оба кристалла, с интенсивностью поляризованного света, падающего на кристалл 2, выражает закон Малюса: интенсивность луча, прошедшего через два кристалла при любом их расположении, пропорциональна квадратукосинуса угла между их осями. Ранее расcмотренные частные случаи заключаются в этом законе:

1)  a = 0 ,   I₁ = I  ;          2)  a = 90º ,    I₁ = 0 .

Таким образом, сочетание двух кристаллических пластинок позволяет исследовать лучи с точки зрения их поляризации. Первая из них, поляризующая естественный свет, называется поляризатором, а вторая, исследующая этот луч, называется анализатором.

Поляризатор и анализатор, с известным заранее расположением плоскостей поляризации, могут служить для оптического исследования кристаллов.

Наблюдение поляризации света и проверка закона Малюса может быть проведена на приборе, который состоит из источника света, двух поляроидов, фотоэлемента и микроамперметра.

Один из поляроидов, который связан с гониометром и может вращаться вокруг направления распространения луча, служит поляризатором; второй – неподвижен и служит анализатором. Непосредственно за анализатором устанавливается фотоэлемент, включенный в цепь микроамперметра. Так как фототок прямо пропорционален интенсивности света, падающего на фотоэлемент, то интенсивность света, прошедшего через систему поляризатор – анализатор может оцениваться по показанию микроамперметра.

Упражнение  1

Исследование зависимости интенсивности света,

прошедшего через два поляроида

1. Познакомиться с устройством и действием установки для изучения поляризации.

2. Вращая подвижный поляроид, отыскать такое его положение, при котором будет обнаруживаться максимум интенсивности пройденного света. Далее это положение принять за нуль отсчета.

3. Вращая поляризатор сначала по ходу часовой стрелки, а затем против, через каждые 10º отметить показания микроамперметра и занести их таблицу 1.

4. По полученным данным построить график зависимости тока (интенсивности света) от угла поворота поляроида.

5. На тех же осях построить теоретическую кривую  , принимая за   максимальные значения интенсивности света (тока), взятого из эксперимента.

Дать объяснение полученным результатам.

Таблица 

aº	I1  ,mA	I2  , mА	I3  , mА	I4  , mА	, mА	cos a	cos2a
+ 90 + 80 . . + 10 0 - 10 - 20 . . - 90

ВОПРОСЫ ПО ТЕМЕ.

1. Дайте определение света с линейной и круговой поляризацией.

2. Как получить из неполяризованного света линейно поляризованный свет?

3. Сформулируйте закон Малюса.

4. Почему свет поляризуется при прохождении пластинки турмалина?

5. Дайте определение изотропных и анизотропных веществ.

6. В чем заключается явление двойного лучепреломления?

7. Что такое оптическая ось анизотропного кристалла?

8. Каков механизм поворота поляризации в оптически активных средах?

9. Как можно отличить естественный свет с круговой поляризацией?

10. Дайте определение лучевой и нормальной скоростей для анизотропного кристалла.

ЛИТЕРАТУРА.

1.  Г.С.Ландсберг, «Оптика», 1976, §§101-112, стр.370-399.

2.  Д.В.Сивухин, «Оптика», 1980, §§62-70, стр.397-436.

3. Ф.А.Королев, «Курс общей физики», 1974, §40, стр.230-236. §§44-46, стр.253-269.

3.  А.Н.Матвеев, «Оптика», 1985. §§39-45, стр.262-287.

4.  И.В.Савельев, «Курс общей физики», 1967, §§28-34, стр.122-150.