Список лабораторных работ по курсу оптика.
№ 1. Определение длины световой волны с помощью бипризмы Френеля.
№ 2. Дифракция на щели и на решетке.
№ 3. Исследование дифракционной решетки.
№ 4. Интерференция поляризованного света.
№ 5. Определение радиуса кривизны линзы с помощью колец Ньютона.
№ 6. Рефрактометр Рэлея.
№ 7. Дисперсия призмы.
№ 8. Изучение спектра атома водорода.
№ 9. Спектральная характеристика полупроводникового фотоэлемента.
№ 10. Измерение высоких температур с помощью пирометра с исчезающей нитью.
№ 11. Определение показателя преломления плоскопараллельной пластинки при помощи микроскопа.
№ 12. Определение разрешающей способности и числовой апертуры микроскопа.
№ 13. Изучение сферических линз.
№ 14. Изучение работы дифракционного спектрографа с автоматической регистрацией спектра многоканальным фотоприемником.
Описания лабораторных работ по курсу Оптика имеются в электронном виде. Их можно найти на сервере СыктГУ.
Ниже приведены примеры описаний лабораторных работ.
Примеры описания лабораторных работ по курсу оптика
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА
Цель работы: изучение двойного лучепреломления света в анизотропной среде и явления интерференции поляризованных лучей. Определение параметров кварцевого клина.
Обеспечивающие средства: лазер, собирающая линза, поляризатор, анализатор, кварцевый клин с малым преломляющим углом, экран, оптическая скамья.
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Естественный и поляризованный свет.
Возникнув в каком-либо месте пространства, переменное электрическое поле, благодаря электромагнитной индукции вызывает появление переменного магнитного поля в этой же области пространства и близлежащих областях. Последнее вызывает, в свою очередь, появление переменного электрического поля и т.д. Таким образом, возникнув в каком-либо месте, переменное электромагнитное поле передается от одной точки пространства к другой с определенной скоростью.
Этот процесс распространения переменного электромагнитного поля в свободном пространстве с конечной скоростью с = 3·108 м/с (скоростью света в вакууме) называется электромагнитной волной.
Световые волны (как и любые другие электромагнитные волн) поперечны. Поперечность световых волн выражается в том, что колеблющиеся в них векторы напряженности электрического поля Ē и напряженности магнитного поля Ħ перпендикулярны направлению распространения волны. Кроме того, Ē и Ħ (за некоторыми исключениями) взаимно перпендикулярны (рис.1).
Если при распространении световой волны направление колебаний вектора напряженности электрического поля Ē (а, следовательно, и вектора
напряженности магнитного поля Ħ) фиксированы строго в одном направлении, то свет называется линейно поляризованным (или плоско поляризованным). В этом
случае изменения вектора Ē (и, соответственно, Ħ) происходят всегда в одной и той же плоскости, называемой плоскостью поляризации света. Пример линейно поляризованной волны приведен на рис.1. Плоскость, образованная направлением
распространения волны (осью х) и направлением изменения вектора Ē, называется плоскостью поляризации света.
Если при распространении световой волны направление колебаний
вектора напряженности электрического поля Ē хаотически изменяется, т. е. любое его направление в плоскости, перпендикулярной к распространению волны, равновероятно, то такой свет называется неполяризованным или естественным.
Частично поляризованный свет характеризуется тем, что в нем имеется преимущественное направление колебаний электрического вектора, поэтому частично поляризованный свет можно рассматривать как смесь линейно поляризованного и естественного света.
Оптическое устройство, которое преобразует проходящий через него естественный свет в поляризованный свет, называется поляризатором. В качестве поляризаторов используются поляризационные призмы, дихроичные поляризаторы и пленочные поляризаторы (поляроиды). Поляризатор свободно
пропускает колебания вектора Ē, параллельные плоскости, называемой
плоскостью поляризатора, и полностью задерживают колебания вектора Ē, перпендикулярные к его плоскости.
Поляризатор, используемый для определения плоскости поляризации света, называется анализатором.