Изучение поляризации света (Лабораторная работа ФЦ–5), страница 2

5.  Вращая поляризатор, добейтесь наибольшего показания микроамперметра. При этом оси поляризатора и анализатора параллельны друг другу, угол a (см. рис. 2) равен нулю. Запишите показания микроамперметра в заранее заготовленную таблицу 5.1.

Таблица 5.1

6.  Поверните анализатор на отметку 10°, запишите показания микроамперметра в соответствующую ячейку табл. 5.1.

7.  Повторите измерение, увеличив угол до 20°. Продолжайте измерения шагами по 10°, пока анализатор не совершит полный оборот. Итого будет 37 измерений.

8.  Перенесите полученные значения фототока в табл. 5.2.

Таблица 4.2

a,°	i1	i2	i3	i4	< i >	cos2a
0						1,00
10						0,970
20						…
30						…
40						…
50						…
60						0,250
70						…
80
90						0

Заполнять ячейки таблицы нужно в следующем порядке: в колонку i₁ – показания от 0 до 90°, в колонку i₂ – от 90 до 180°, начиная заполнять этот столбец снизу, в колонку i₃ – от 180 до 270°, и так далее до 360° (см. направляющие стрелки в таблице 4.2).

Задание 2

Существуют вещества, которые при прохождении через них  поляризованного света поворачивают плоскость колебаний электрического поля. Таким свойством обладают некоторые (не все!) полиэтиленовые плёнки, целлофан, оргстекло, раствор сахара и др.  Угол поворота плоскости поляризации зависит от того, слой какой толщины прошёл луч. Для вас это явление вновь интересно тем, что лучи, прошедшие разную толщину, могут интерферировать, окрашивая плёнку. Картину интерференции можно сделать двигающейся, поворачивая и деформируя плёнку.

В том, что полиэтилен поворачивает плоскость колебаний световой волны, легко  убедиться на опыте. Для этого выполните следующие действия:

1.  Поставьте анализатор так, чтобы его ось была перпендикулярна оси поляризатора. Запишите значение тока (i₀) и угла (a₀)в табл. 4.3

Таблица 4.3

2.  Внесите плёнку, поворачивающую плоскость колебаний, между поляризатором и анализатором, поставьте её вертикально. Фототок увеличится. Запишите его значение (i₁).

3.  Уберите плёнку. Поворачивайте анализатор до тех пор, пока ток не примет значение i₁ (см. табл. 4.3). Запишите значение угла в соответствующей колонке таблицы. (Поворотом анализатора мы компенсировали изменения, внесённые плёнкой).

4.  Не изменяя угол a₁, вновь внесите плёнку вертикально. Запишите значение фототока. 

5.  Повторите измерения по пунктам 2….4., вставляя плёнку наклонно.

6.  Выключите все приборы, представьте результаты измерений на подпись руководителю работ или преподавателю. Получив у него подтверждающую подпись, наведите порядок на рабочем месте.

Анализ и обработка результатов измерений

По измерениям Задания 1

1.  Найдите и запишите в колонку < i > среднее значение тока в каждой строке, а в последнюю колонку – квадраты косинусов соответствующих углов.

2.  Постройте график зависимости < i> от cos²a, оцените по его виду, получилось ли соответствие закону Малюса.

По измерениям Задания 2  

1.  Определите  угол Da₁, на который плёнка, поставленная вертикально, повернула плоскость колебаний в световой волне:

Da₁ = êa₁ – a₀ú;    

2.  Так же найдите угол поворота для наклонно поставленной плёнки

Da₂ = êa₂ – a₀ú.

3.  Сформулируйте и запишите общий вывод, отметив, при каких углах свет имеет максимальную интенсивность, при каких – минимальную; как влияет внесение плёнки на интенсивность и угол поляризации проходящего света.