Экспериментальная часть. Задание 1. Определение направления плоскости поляризации поляроида, угла Брюстера и показателя преломления непрозрачного диэлектрика

ЗАДАНИЕ 1. Определение направления плоскости поляризации поляроида, угла Брюстера и показателя преломления непрозрачного диэлектрика.

1. Установить поляроид 2 между осветителем 1 и диэлектриком 3 в гнездо 8 (рис. 1).

2. Включить питание осветителя.

3. Установить с помощью кронштейна 6 угол падения луча .

4. Поворачивая кронштейн 10 гониометра,установить на лимбе гониометра угол (поскольку угол падения равен углу отражения).

5. Плавно поворачивая поляроид 2 вокруг горизонтальной оси, следует добиться минимальной интенсивности отраженного луча, то есть найти положение, при котором показания гальванометра (величина фототока) минимальны. Это значит, что в отражённой световой волне колебания вектора происходят в плоскости падения.

6. Изменяя угол падения (через ) в интервале от 40 до 75 градусов измерить для каждого угла величину фототока . Результаты занести в таблицу 1. При этом каждый раз кронштейн 10 устанавливать на угол .

7. Повторить измерения пункта 6, определив фототоки и .

8. Определить средние значения фототоков

9. Построить график зависимости фототока от угла падения света .

10. Определить по графику угол поворота образца, при котором достигается минимальное значение фототока, что соответствует углу Брюстера .

11. По формуле (2) вычислить показатель преломления диэлектрика.

Таблица 1

	град.
	мкА
	мкА
	мкА
	мкА

ЗАДАНИЕ 2. Определение степени поляризации отражённого света

1. Установить поляроид 2 на пути отражённого луча в гнездо 11 кронштейна 10 (рис. 1).
2. Изменяя угол падения (через ) в интервале от 40 до 75 градусов измерить для каждого угла величину максимального и минимального фототока. Результаты занести в таблицу 2.
3. По формуле (4) для каждого угла падения вычислить степень поляризации.
4. Построить график зависимости степени поляризации от угла падения света .

Таблица 2

	град.
	мкА
	мкА
	--

ЗАМЕЧАНИЕ: По заданию преподавателя можно повторить все упражнения для прозрачного диэлектрика и в проходящем свете для стопы Столетова.

ЗАДАНИЕ 3. Проверка закона Малюса

1. Установить поляроид 2 на пути отражённого луча в гнездо 11 кронштейна 10 (рис. 1).
2. Установить с помощью кронштейна 6 угол падения луча, равный углу Брюстера (), полученного в первом задании.
3. Вращая поляроид вокруг отражённого луча (горизонтальной оси), добиться максимального отклонения стрелки гальванометра. Угол на лимбе, соответствующий , считать началом отсчета углов. Принимаем значение угла по лимбу поляроида за нулевое, а .
4. Поворачивая от этого угла поляроид через каждые в пределах полного оборота, т.е. до , измерить показания гальванометра () для всех углов и занести их в таблицу 3.

Таблица 3

град.	мкА	мкА	мкА	мкА	-	-
0°
20°						0,88
40°						0,59
60°						0,25
80°						0,03
100°						0,03
120°						0,25
140°						0,59
160°						0,88
180°
200°						0,88
220°						0,59
240°						0,25
260°						0,03
280°						0,03
300°						0,25
320°						0,59
340°						0,88
360°

1. Повторить эти измерения ещё 2 раза. Найти , . Определить средние значения фототоков .
2. Вычислить отношение , учитывая, что при .
3. На заготовленной координатной сетке в полярных координатах построить график экспериментальной зависимости . Для этого надо выбрать начало отсчёта, и из него провести радиус-векторы через каждые , начиная с до . На каждом радиус-векторе отложить отрезки, равные величине при данном угле в некотором масштабе.
4. На этом же чертеже построить теоретическую зависимость .
5. Сравнить теоретическую и экспериментальную зависимости и сделать выводы.

Контрольные вопросы

1. Что представляет собой свет с точки зрения электромагнитной теории?
2. Чем отличается поляризованный свет от естественного?
3. Какой свет называется плоскополяризованным?
4. Сформулируйте закон Малюса.
5. Сформулируйте закон Брюстера.
6. Что называется степенью поляризации?
7. Какие способы получения поляризованного света вы знаете?

Рекомендуемая литература

1. Трофимова Т. И. Курс физики.- М.: Высш. шк., 2004

2. Федосеев В. Б. Физика,- Ростов н/Д: Феникс, 2009

3. Яворский Б. М., Детлаф А. А. Справочник по физике.-М.:Наука, 2006

Составители: д.т.н., проф. С.И. Егорова,

к.т.н., доц. И.Н. Егоров,

к.ф.-м.н., доц. Г.Ф. Лемешко.