Задание 2. Исследование свойств обыкновенного и необыкновенного лучей, получаемых с помощью пластины из одноосного кристалла

1. В соответствии с рис. 8 разместить последовательно на оптической скамье: источник света ИС, двоякопреломляющую пластину ПЛ с закрепленной на держателе диафрагмой Д, поляроид (анализатор) А, объектив О и экран Э. Диафрагму установить на самое маленькое отверстие.

Замечание: пластина с диафрагмой должна быть установлена так, чтобы диафрагма была повернута к источнику света.

2. Вывести анализатор А из поля светового луча.

3. Перемещая объектив О, добиться четкого изображения двух световых пятен на экране Э.

4. Вращать вокруг оптической оси пластину ПЛ, наблюдая за положением пятен на экране.

5. В соответствии с рис. 3 определить, какой из двух лучей является обыкновенным, а какой – необыкновенным.

6. Поместить анализатор А между пластиной ПЛ и объективом О.

7. Вращая анализатор А относительно оптической оси, отмечать по шкале углы, соответствующие максимумам и минимумам интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей по освещенности пятен на экране Э. Результаты измерений внести в таблицу 2 в первую строку («без поляризатора»).

Таблица 2

8. По результатам измерений определить угол между плоскостями поляризации обыкновенного и необыкновенного лучей.

9. На оптической скамье между источником света ИС и пластиной ПЛ с диафрагмой Д поместить поляризатор П (рис. 9).

10. Вынуть оправу с пластиной ПЛ из стойки. Вращая один из поляроидов, добиться минимума освещенности светового поля на экране Э.

11. Вновь закрепить на стойке оправу с пластиной ПЛ.

12. Вращая пластину ПЛ вокруг оптической оси, измерить по шкале её углы поворота, соответствующие максимальному и минимальному значениям интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей. Результаты измерений внести в таблицу 2 во вторую строку («при скрещенных поляроидах»).

P K     A A     K P   Рис. 10

Здесь РР и АА – оптические плоскости поляризатора и анализатора соответственно, а KK – оптическая плоскость кристалла, проходящая через его оптическую ось и направление падения светового луча. Получаемый после поляризатора линейно поляризованный луч света с амплитудой разлагается после кристалла на необыкновенный и обыкновенный лучи. Анализатор выделяет проекции амплитуд необыкновенного и обыкновенного лучей.

14. Повторить предыдущий опыт, настроив поляроиды на максимальную освещенность. Результаты измерений внести в таблицы 2 в третью строку («при параллельных поляроидах»). Полученную закономерность объяснить с помощью соответствующей векторной диаграммы.