ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ

ЛАЗЕРНОГО ЛУЧА И ПРОВЕРКА ЗАКОНА МАЛЮСА

Цель работы: познакомиться с работой лазера и качествами лазерного луча, убедиться в справедливости закона Малюса.

Приборы и принадлежности: газовый лазер ЛГ-56 со стабилизатором, поляризатор, фотодиод, прибор для измерения фототока.

П р и м е ч а н и е:теоретический материал находится сначала лабораторной работы № 6.

Описание ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ установки

Схема установки пред­став­лена на рис. 7.1. Источ­ни­ком света 1 является газовый ла­зер типа ЛГ-56 со ста­би­ли­за­тором 2, служащим для "под­­жига" и питания лазера. Поляризатором 3 служит при­­з­ма Аренса.

Поляризатор укреплен в обой­ме ви совместно с круго­вой шкалой б при ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ помощи ру­ко­ятки гповорачивается от­но­сительно недвижного ди­с­ка д, на котором укре­плен указатель аотсчета уг­лов поворота поляризатора. Приборы 1, 3, 4 укреплены на оптической скамье. Для измерения интенсивности прошедшего через поляризатор света употребляется фотодиод 4 типа ФД- 2. Фототок , возникающий в цепи микроамперметра 5, присоединенного к фотодиоду, пропор­ционален ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ интенсивности J падающего на него света: Iф = kJ. Потому что в обеих задачках интенсивность света довольно знать в относительных единицах и потому что Iф ~ J, то за меру интенсивности света можно принимать величину фототока (в относительных единицах).

Выполнение работы

1. Ознакомиться с устройствами установки, со шкалами измерительных устройств, с фронтальной панелью стабилизатора.

2. Настроить установку.

2.1. Выполнить, если ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ этого не было изготовлено ранее, “поджиг” лазера, зачем подать на стабилизатор напряжение из сети, переведя переключатель “сеть” в верхнее положение (должна загореться сигнальная лампа). Дальше в течение 3 - 5 минут лазер должен прогреться. Потом поставить ручку “ток нагрузки” в среднее положение; включением кнопки “поджиг” произвести “поджиг” лазера; установить ручку “ток нагрузки ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ” в положение, соответственное малой мощности излучения (до отказа на лево).

2.2. Убедившись, что луч лазера устойчив, проверить, центрированы ли приборы 3 и 4 относительно луча, попадает ли свет на фотодиод.

2.3. Подключить к фотодиоду прибор для измерения фототока и убедиться, что при вращении (неспешном) поляризатора интенсивность света, прошедшего через него, вправду изменяется ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ.

3.Найти степень поляризации лазерного луча.

3.1. Вращая поляризатор, и безпрерывно следя за показаниями прибора, измерить Jmax и Jmin. Отметить положение поляризатора в эти моменты. Продолжая крутить поляризатор в ту же сторону, еще два раза сделать подобные измерения. Результаты записать в табл. 7.1.

Таблица 7.1

Номер измерения Jmax Jmin P j max j min Dj

3.2. Для ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ каждого из измерений вычислить по формуле (6.1) степень поляризации P и ее среднее значение. Прийти к выводу относительно P.

3.3. Вычислить углыDj меж 2-мя примыкающими положениями по-ляризатора, надлежащие Jmax и Jmin. Прийти к выводу относительно Dj.

4. Выполнить проверку закона Малюса (задание можно делать при условии, что для степени поляризации получено довольно огромное значение P ³ 0,97).

4.1. Вновь ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ установить поляризатор в положение, соответственное значению Jmax = J0, и записать угол a0, определяющий изначальное положение поляризатора. Поворачивая поляризатор на различные (от исходного положения) углы (комфортно взять 10, 20, 30 ... 90O), измерить J. Результаты записать в табл. 7. 2.

Таблица 7.2

a, град I cos a cos2 a
...

4.2. По таблицам отыскать значения сosa и вычислить сos2a. Выстроить график ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ J = f (сos2a) и прийти к выводу о выполняемости закона Малюса.

4.3. Выключить лазер.

П р и м е ч а н и е: потому что характеристики фотодиода при освещении лучом лазера меняются, то для большей точности перед каждым измерением рекомендуется луч лазера перекрыть на несколько секунд ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Свет - электрические волны.

2. Естественный свет.

3. Линейно-поляризованный свет.

4. Частично-поляризованный свет.

5. Поляризаторы.

6. Степень поляризации частично-поляризованного света.

7. Закон Малюса.

8. Лазеры: принцип деяния (инверсная заселенность, принужденное излучение); устройство и работа лазера (твердотельного и газового); характеристики луча лазера; внедрение лазера.

9. Фотодиод.

10. Экспериментальное определение степени поляризации света.

11. Экспериментальная проверка закона Малюса ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТЕПЕНИ ПОЛЯРИЗАЦИИ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8


opredelenie-prostat-specificheskogo-antigena-psa.html
opredelenie-pryamougolnih-i-geograficheskih-koordinat-na-kartah.html
opredelenie-psihogenetiki.html