Файл: Определение длины световой волны при помощи бипризмы френеля (Лабораторная работа 64).doc

ТЕСТ

1. 
   Что называется периодом дифракционной решетки?
   

а) Ширина щели.б) Ширина тёмного промежутка между щелями.в) Суммарная ширина темного промежутка и щели.

2. 
   Как зависит интенсивность I главных максимумов дифракционной картины от числа щелей решетки N?
   

а) ;б) ;в) Не зависит.

3. 
   Почему при дифракции белого света от дифракционной решетки максимум
   k-го порядка представляет собой чередование полос разного цвета?
   

а) Длина волны зависит от показателя преломления решетки: .б) Положение полос на экране зависит от длины волны соответствующего цвета: .в) Положение полос на экране зависит от периода решетки: .

4. 
   Период дифракционной решетки d = 0,01 мм. Сколько максимумов дифракции получится от решетки при прохождении через неё зелёного света? ( = 0,55 мкм).
   

а) 18; б) 37; в) 36.

5. 
   Среди приведенных формул выберите условия главных максимумов и минимумов освещённости при дифракции от решетки:
   

а) ; б) ;в) ; г) .КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ1) Чем отличается дифракция Фраунгофера от дифракции Френеля?2) Каково условие главных максимумов и минимумов для щели? 3) Какой луч отклоняется больше при прохождении белого света через дифракционную решетку: красный или фиолетовый?

ПОЛУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА
(Лабораторная работа 69)

Цель работы: ознакомиться с методом получения линейно поляризованного света, основанным на прохождении света через поляризаторы.

---

Оборудование и принадлежности: оптическая скамья с линейкой, осветитель, два поляроида, фоторезистор с держателем, фоторегистрирующее устройство УФР, блок питания БЦ-1. Плоская электромагнитная световая волна является поперечной и представляет собой распространение взаимно перпендикулярных колебаний - вектора напряженности электрического поля ( ) и вектора напряженности магнитного поля ( ). Векторы и перпендикулярны к скорости световой волны и образуют с ней правую тройку векторов (рис. 18.1). Вектор называется световым вектором. В дальнейшем будем рассматривать только его, наличие вектора будем подразумевать, так как взаимодействие с веществом определяется электрическим полем.Излучение обычного светящегося тела складывается из волн, испускаемых его возбуждёнными атомами. Одновременно излучают много атомов. Излученные ими цуги волн (протяженность цуга порядка 3 м), налагаясь друг на друга, образуют испускаемую телом световую волну. Плоскость колебаний для каждого цуга ориентирована случайным образом. Так как в каждый момент времени излучают различные группы атомов, то в результирующей волне колебания различных направлений быстро и беспорядочно сменяют друг друга. При этом различные направления вектора в поперечной к направлению распространения волны плоскости равновероятны. Такой световой пучок называется естественным.

---

Свет, в котором направления колебаний вектора упорядочены каким-либо образом и подчиняются некоторой закономерности, называется поляризованным. Если колебания вектора могут совершаться лишь в одном определенном направлении, то свет называется линейно или плоскополяризованным (см. рис. 18.1). При этом плоскость, содержащая луч и вектор , называется плоскостью колебаний. Плоскость, содержащая вектор , называется плоскостью поляризации вектора .Е сли же колебания вектора совершаются так, что его конец описывает круг или эллипс, то свет называется соответственно поляризованным по кругу или эллиптически поляризованным.Поляризованный по кругу и эллиптически поляризованный свет получается в результате сложения двух электромагнитных гармонических монохроматических волн, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях:При этом для поляризованного по кругу света и Естественный свет можно представить в виде суммы двух электромагнитных негармонических и немонохроматических волн, линейно поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. При этом интенсивности этих волн равны вследствие равновероятности всех направлений вектора

---

в естественном свете.

Д
ля получения линейно поляризованного света из естественного применяются специальные оптические приспособления – поляризаторы. Плоскость колебаний электрического вектора в волне, прошедшей через идеальный поляризатор совпадает с плоскостью поляризатора. Идеальный поляризатор полностью задерживает колебания, перпендикулярные к плоскости (рис. 18.2).

Всякий поляризатор может быть использован для исследования поляризованного света, то есть в качестве анализатора . В этом случае плоскость колебаний электрического вектора в волне, прошедшей через анализатор, будет совпадать с плоскостью анализатора (см. рис. 18.2).

Если на поляризатор падает естественный свет, то интенсивность ( ) плоскополяризованного света, вышедшего из поляризатора, составит половину интенсивности естественного света ( ):

.

Соответственно закону Малюса интенсивность ( ) линейно поляризованного света после прохождения через анализатор зависит от угла, образованного плоскостью колебаний падающего на анализатор поляризованного света и плоскостью анализатора:

. (18.1)

---

ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКСПЕРИМЕНТА

Принципиальная оптическая схема установки представлена на рис. 18.3. Естественный свет от осветителя 1, проходя через поляризатор (поляроид) 2, поляризуется и попадает на анализатор (поляроид) 3. После анализатора 3 свет попадает на фоторезистор 4. Поляризатор и анализатор заключены в оправы с лимбами, позволяющими вращать их вокруг горизонтальной оси. Цена деления лимба 1˚. Все элементы крепятся на оптической скамье с помощью рейтеров. Положение рейтеров на скамье относительно осветителя: рейтер осветителя – 0 см; рейтер поляризатора – 25 см; рейтер анализатора – 40 см; рейтер фоторезистора – 55 см.Интенсивность света от осветителя 1 изменяется с помощью регулятора на блоке питания БП – 1 и матового стекла. Вращая поляризатор вокруг направления луча, можно изменять угол ( ) между плоскостями поляризатора и анализатора. При этом изменится интенсивность поляризованного света. Максимальная интенсивность получается при (плоскости поляризатора и анализатора параллельны). Минимальная интенсивность получается при (скрещенные плоскости поляризатора и анализатора).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание: снять график зависимости интенсивности света от угла между плоскостями полязизатора и анализатора .Все величины, полученные в результате измерений и вычислений, внесите в протокол измерений в соответствии с порядком выполнения работы и формой протокола.

---