Задание № 2. Исследование поляризующей способности поляроидов

Цель работы: изучение устройства и принципа работы поляроида, экспериментальная проверка закона Малюса для поляроидов.

Приборы и принадлежности: два поляроида, фотоэлемент, осветитель, линза, микроамперметр.

Теория работы

Если пучок света проходит через поляризационный прибор, состоящий из двух идеальных поляризующих приспособлений (поляризатора и анализатора), создающих линейную поляризацию, то интенсивность света J, проходящего через прибор, определяется законом Малюса:

, (4)

где j - угол между плоскостями колебаний, пропускаемых поляризатором и анализатором; J ₀ - интенсивность падающего света.

Часто вместо дорогостоящих поляризационных устройств, изготовляемых из природных монокристаллов, применяются поляроиды – искусственно изготовленные пленки, в которые введено множество совершенно одинаково ориентированных мелких кристаллов сульфита йодистого хинина – герапатита. Герапатит обладает линейным дихроизмом: являясь двулучепреломляющим кристаллом, он раздваивает естественный свет на два луча – обыкновенный и необыкновенный, причем сильно поглощает луч обыкновенный, но хорошо пропускает луч необыкновенный, давая на выходе линейно поляризованный свет. Герапатит обладает селективностью, т. е. зависимостью коэффициента поглощения от длины волны. Поляризующие качества искусственных поляроидов довольно высоки, но все же уступают качествам, присущим природным монокристаллам.

В работе предлагается исследовать поляризующие свойства поляроидов на установке, в которую входят поляризационное устройство, фотоэлемент с микроамперметром, осветитель, линза, установленные на оптической скамье.

Поляризационное устройство состоит из двух поляроидов, у одного из которых есть оправа со шкалой, проградуированной в градусах; по этой шкале отсчитывается угол поворота поляризатора относительно анализатора.

Световой пучок, проходящий через поляроиды, падает на фотоэлемент, в цепь которого включен микроамперметр. Величина фототока i пропорциональна интенсивности J падающего на фотоэлемент света, т.е. i = kJ, где k - коэффициент пропорциональности.

Получив экспериментальную зависимость фототока i от угла поворота j ана-

лизатора , можно построить кривую зависимости

, (5)

где J _k - интенсивность света, падающего на фотоэлемент при различных углах поворота анализатора; J ₀ - интенсивность света при j = 0.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: