Экспериментальная проверка закона Малюса

1. Установите на оптическую скамью второй идеальный поляризатор (модуль 12).

2. Отъюстируйте лазер.

3. Откалибруйте установку, для этого установите ручку первого поляризатора параллельно ручке излучателя (см. рис. 8.5), а анализатор поворачивайте до тех пор пока не добьетесь максимальной интенсивности фототока, регистрируемого фотодатчиком. Такому положению анализатора соответствует нулевой угол между плоскостями пропускания поляризатора и анализатора ( ).

4. Изменяя относительный угол между поляризатором и анализатором измеряйте показания мультиметра, добейтесь минимального и максимального значения, показания заносите в таблицу через каждые 3⁰ – 5⁰ ( в пределах от 0 до 90⁰):

5. Постройте на одном графике полученную в эксперименте зависимость I(a)/I_max и cos²(a). Оценив погрешности измерения угла Da и фототока DI (как систематические погрешности, связанные с неточностью измерительных приборов), покажите погрешности Da и D(I(a)/I_max) на экспериментальной зависимости I(a)/I_max.

6. По полученному графику сделайте вывод о выполнении (или о невыполнении) закона Малюса (8.2) в пределах точности измерений.

7. По формуле (8.3) найдите степень поляризации света и сравните полученное значение с полученным при выполнении задания 1.

Задание 3. Определение коэффициентов пропускания

Неидеального поляризатора.

1. Снимите модуль 12, выполнявший роль анализатора в предыдущем задании, и установите вместо него модуль 10 (поворотный держатель).

2. Измерьте интенсивность исходного поляризованного излучения (I₀ по показаниям мультиметра).

3. В кассету поворотного держателя поместите объект 37 – неидеальный поляризатор.

4. Поворачивая рукоятку держателя, определите положения с максимальной и минимальной интенсивностью - I_max и I_min.

5. Рассчитайте параметры неидеального поляризатора – коэффициенты пропускания k₁ и k₂: , .

6. Определите по формуле (8.4) степень поляризации неидеального поляризатора.

7. Результаты занесите в таблицу:

Контрольные вопросы

1. В чем отличие естественного и поляризованного света?

2. Виды поляризации света.

3. Является ли поляризованным свет солнца, лампы накаливания, люминесцентной лампы, лазера?

4. Сформулируйте и докажите закон Малюса.

5. Чему равна интенсивность света, прошедшего через поляризатор, если свет, падающий на поляризатор, является естественным, а поляризатор а) идеальный; б) неидеальный

6. Каким образом можно экспериментально определить степень поляризации частично поляризованного света?

7. Каким образом можно экспериментально определить коэффициенты пропускания неидеального поляризатора?

Литература

1. И.В. Савельев. Курс общей физики, т.2

2. Г.С. Ландсберг. Оптика

3. Д.В. Сивухин. Общий курс физики. Оптика.

Лабораторная работа №9