Файл: Лаб - М511 - 5.doc

Описание установки

Установку соберите на оптической скамье (рис. 12).

1 2 3 4

Рис. 12.

На одном конце скамьи поместите лазер 1. В качестве поляризатора используйте поляроид 2, заключенный в оправу с лимбом (цена деления шкалы 1⁰ ) для отсчета угла поворота поляроида вокруг горизонтальной оси. Стопа пластин 3 укреплены на горизонтальном столике, который может поворачиваться вокруг оси.

Для измерения интенсивности света, прошедшего через стопу, используйте фотоэлемент 4, который независимо от столика может поворачиваться вокруг вертикальной оси. Углы поворота (стопы) и фотоэлемента отсчитываются с помощью лимба столика с ценой деления шкалы 1^o . Используемый в процессе измерения фотоэлемент подключите к микроамперметру.

Исследование отражения и пропускания поляризованного света на стопе Столетова

1. На оптической скамье установите лазер, поляроид, стопу Столетова.

2. Юстируйте приборы так, чтобы лазерный луч и центры поляроида и тубуса фотоэлемента располагались на одной высоте.

3. Подключите фотоэлемент к микроамперметру и измерьте фототок , соответствующий освещенности аудитории (фоновый фототок).

4. Включите в сеть источник света нажатием кнопок "сеть" на панели прибора.

5. Поверните стол со стопой Столетова так, чтобы метка на центральной части столика указывала направление падающего луча. Установив таким образом столик, фиксируйте его положение зажимным винтом на стойке рейтера. При совмещении "0" на внутреннем лимбе с меткой на столике падение луча на стопу будет нормальным.

6. Установите стопу Столетова так, чтобы падающий на нее луч света составлял угол падения с нормалью к ее поверхности. При этом деление внутреннего лимба, равное , должно находиться против метки на столике. Поверните кронштейн с фотоэлементом и установите его так, чтобы указатель на кронштейне фотоэлемента находился напротив деления внешнего лимба, соответствующего углу=по другую сторону от(угол отражения равен углу падения).

---

7. Вращая поляроид вокруг горизонтальной оси и следя за стрелкой микроамперметра, добейтесь минимального значения фототока. Минимум фототока указывает на то, что направление колебаний вектора E в лазерном луче, падающем на стопу Столетова, лежит в плоскости падения. Запишите значение азмута , стоящее против вертикальной стрелки на оправе поляроида.

8. Проделайте пункт 6 для углов падения в интервале отдочерез каждые, измеряя фототок. Данные занесите в таблицу 1.

9. Поверните поляроид так, чтобы вертикальная метка на его оправе указывала на деление лимба, равное +. Это означает, что плоскость колебаний вектораЕ перпендикулярна плоскости падения. Проделайте пункт 6 для углов падения луча в интервале отдочерез каждые, измеряя фототокi. Данные занесите в таблицу 1.

10. Поворотом вокруг вертикальной оси установите стопу так, чтобы луч света скользил вдоль ее плоскости. Кронштейн с фотоэлементом разверните так, чтобы скользящий луч попадал на фотоэлемент. Запишите показания фотоэлемента i_о, пропорционально интенсивности света I_о, выходящего из поляроида. Эта величина не должна зависеть от угла поворота поляроида.

Таблица 3

i_ф= i_о=

Угол падения	Отраженный луч
	Фототок i11	Коэффициент отражения	Фототок i	Коэффициент отражения

---

11. Для измерения интенсивности прошедшего через стопу Столетова света разверните фотоэлемент навстречу падающему лучу (указатель фотоэлемента на делении по внешнему лимбу). Затем поверните поляроид так, чтобы вертикальная метка на его оправе указывала значение угла. В интервале углов падения луча=,, ...через каждыеснимите зависимость фототокаот, соответствующего прошедшей через стопу Столетова компонентепадающего света. (В процессе измерения положение фотоэлемента не следует изменять, ибо луч, прошедший через плоскопараллельную пластинку, не меняет своего направления, а лишь слегка смещается). Данные занесите в таблицу 4.

12. Поверните поляризатор на и в интервале углов падения=,, ...через каждыеснимите зависимость фототокаот угла падения, которая описывает пропускание компоненты. Данные занесите в табл. 4.

Таблица 4

i_ф = i_o =

Угол падения	Прошедший луч
	Фототок	Коэффициент пропускания	Фототок i	Коэффициент пропускания

---

13. Вычитая из всех показаний фотоэлемента фототок i_ф , соответствующий освещенности аудитории, найдите коэффициенты отражения и пропускания для каждой из компонент падающего света. Постройте графики зависимости , и в декартовой системе координат. По графику зависимости, найдите угол Брюстера и по формулеопределите показатель преломления стекла, из которого выполнена стопа Столетова.

14. Определите число пластин в стопе Столетова.

---

Контрольные вопросы

1. Что такое естественный свет?

2. Что такое поляризованный свет?

3. Какие Вы знаете методы поляризации?

4. Что такое поляризатор, анализатор?

5. Что такое плоскость поляризации света?

6. Почему отраженный свет становится линейно поляризованным при падении света на диэлектрическую пластину под углом Брюстера?

7. Какая составляющая вектора E будет находиться в отраженном луче, при падении света под углом Брюстера?

8. Если свет, поляризованный в плоскости падения луча, падает на диэлектрик под углом Брюстера, то что произойдет с отраженным лучом?

9. Сформулируйте и объясните закон Малюса.

10. Что такое степень поляризации света?

Литература

1. Шерклифф У. Поляризованный свет. – М.: Мир. – 1965. – 264 с.

2. Жевандров Н. Д. Применение поляризованного света. М.: Наука. – 1978. – 176 с.

3. Аззам Р., Башара Н. Эллипсометрия и поляризованный свет. – М.: Мир. – 1981. – 584 с.

4. Снопко В. Н. Поляризационные характеристики оптического излучения и методы их измерения. – Минск: Наука и техника. – 1992. – 336 с.

5. Ищенко Е. Ф., Соколов А. Л. Поляризационный анализ. Часть 1. – М.: Знак. – 1998. – 208 с.

6. Ищенко Е. Ф., Соколов А. Л. Поляризационные устройства. Изд.–во МЭИ. – 2002. – 80 с.

---