Цель работы:
Исследовать поляризованный свет и экспериментально проверить закон Малюса.
Экспериментальная установка:
Экспериментальная установка состоит из оптической скамьи с набором рейтеров и приспособлений, источника монохроматического излучения (лазера), двух поляроидов в оправах, фотометрического датчика и цифрового микроамперметра.
В лабораторной работе измеряется фототок в зависимости от угла между разрешенными плоскостями колебаний поляроидов. Результаты измерений отображаются на графике зависимости . Если в пределах погрешности экспериментальные результаты ложатся на прямую, изображенную на графике, то можно сделать вывод об экспериментальном подтверждении закона Малюса.
Ход работы:
1. Собрать на оптической скамье установку.
2. Сняв поляроиды, добиться попадания лазерного пучка в центр фотодатчика.
3. Включить мультиметр, установив предел измерений и убедиться в стабильности фототока. Пучок должен стабилизироваться через 15-20 минут после включения лазера.
4. Установить анализатор (поляризатор , на оправе которого нанесена шкала с ценой деления ) в положение «0» и, вращая поляризатор , добиться максимального фототока.
5. Установить анализатор в положение «90». Добиться полного непрохождения светового пучка к фотодатчику или экрану за ним, вращая при необходимости поляризатор . Найденное положение поляризатора будет рабочим для проведения измерений и не должно более изменяться до конца работы.
6. Снять фотодатчик и, вращая анализатор , понаблюдать за изменениями яркости пятна на экране.
7. Установить фотодатчик и предел измерений мультиметра . Меняя ориентацию анализатора, снять зависимость . Измерения необходимо проводить в диапазоне изменения от до . Диапазон исследовать более подробно, пройдя его трижды в противоположных направлениях, чтобы набрать статистику. Оценить погрешность измерений и отобразить их на графике, приняв равным . Результаты измерений и расчётов занести в таблицы:
| N | ||||||||||||
| α | ||||||||||||
| cos α | 0,95 | 0,81 | 0,59 | 0,31 | ||||||||
| x=cos^2 α | 0,9 | 0,65 | 0,35 | 0,09 | ||||||||
| ∆α | 1,5 | |||||||||||
| ∆x=∆α*sin2α | 0,882 | 1,427 | 1,427 | 0,882 | 1,838E-16 | |||||||
| I mA | 164,3 | 103,3 | 58,7 | |||||||||
| ∆I | 1,2E-14 | 5,8E-15 | 2,9E-15 |
| N | |||||||||||||
| a | |||||||||||||
| I |
Вывод:
В результате проведённой работы мы научились исследовать поляризованный свет и экспериментально проверили закон Малюса.