ОПИСАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ. Основными элементами установки являются: 1 – источник света, 2 - ирисовая диафрагма, 3 - поляризатор

Основными элементами установки являются: 1 – источник света, 2 - ирисовая диафрагма, 3 - поляризатор, 4 - анализатор, 5 - устройство для измерения угла поворота анализатора, 6 - фотоэлемент, 7 - гальванометр.

Рис.8

Световой поток, падающий на фотоэлемент, вызывает фотоЭДС e_Ф, регистрируемую гальванометром. Очевидно, что e_Ф пропорциональна потоку световой энергии, прошедшей через анализатор

e_Ф = k W = k W₀ cos²j (3)

Очевидно, что e_Фmax = k W₀ при j = 0 и cosj = 1. Следовательно, e_Ф = e_Фmax cos²j

Логарифмируя это выражение, можно получить

ln(e_Ф /e_Фmax) = 2 ln cosj (4)

Из уравнения (4) следует, что тангенс угла наклона прямой, выражающей зависимость ln(e_Ф /e_Фmax) от ln cosj , в случае выполнения закона Малюса должен равняться двум (tga = 2) и не зависит от величины светового потока, падающего на анализатор.

ПОРЯДОК РАБОТЫ

1. Из всех возможных ориентаций анализатора выбрать такую, которой соответствует максимальное отклонение гальванометра - нулевой угол устройства для измерения угла поворота анализатора.

2. Максимально раскрыть ирисовую диафрагму. Записать значение e_Фmax.

3. Перемещая рычаг устройства для измерения угла поворота анализатора j, через каждые 10⁰ (от 0⁰ до 90⁰) записать для каждого угла величину фотоЭДС e_Ф.

4. Вновь поставить рычаг поворотного устройства в нулевое положение и установить ирисовую диафрагму в положение, при котором e_Фmax2, составляет примерно 2/3 от исходного максимального значения. Повторить измерения зависимости e_Ф от угла поворота j .

5. Проделать такие же измерения для еще меньшего светового потока (примерно треть от исходного максимального потока).

6. Представить экспериментальные данные зависимости ln(e_Ф /e_Фmax) от ln cosj в графическом виде. Найти величину тангенса угла наклона названной зависимости с использованием метода наименьших квадратов.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1.Таблица экспериментальных данных о зависимости величины фотоЭДС e_Ф от угла jмежду направлениями колебаний, «разрешенных» поляризатором и анализатором для трех значений e_Фmax.

2.График экспериментальной зависимости e_Ф от j для трех значений e_Фmax.

3.График зависимости ln(e_Ф /e_Фmax) от ln cos и расчет тангенса угла наклона этой зависимости по методу наименьших квадратов.

ВОПРОСЫ

1.Что такое поляризованный свет?

2.Как устроена поляризационная призма?

3.Имеется ли связь между энергией светового потока и напряженностью электрического поля световой волны?