7

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Кузбасский государственный технический университет»

Кафедра физики

Изучение закона малюса

Методические указания к лабораторной работе № 375

по курсу общей физики для студентов всех специальностей

Составители Т. А. Балашова Э. Н. Лебединская Утверждены на заседании кафедры Протокол № 3 от 07.11.2007 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 130404 Протокол № 8 от 28.11.2007 Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса ГУ КузГТУ

Кемерово 2007

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 375

ИЗУЧЕНИЕ ЗАКОНА МАЛЮСА

1. Приборы и принадлежности: источник света – лампа накаливания, две поляроидные пленки, фотоэлемент, микроамперметр и стабилизированный выпрямитель.

2. Цель работы: изучить явление поляризации, проверить закон Малюса.

3. Подготовка к работе: ознакомиться с описанием лабораторной работы, изучить в 1, §§ 190-191, 193-194 и в 2, § 34.1.

4. Практическая часть

_{Для изучения поляризованного света всегда используются два поляризатора. При этом первый поляризатор, преобразующий естественный свет в поляризованный, носит название поляризатора, а второй, служащий для анализа степени поляризации света, называется анализатором (оба поляризатора совершенно одинаковы, их можно поменять местами).}

Поляризатор и анализатор, используемые в экспериментальной установке, представляют собой пленочные поляроиды. Они изготовлены из нанесенных на целлулоидную пленку одинаково ориентированных анизотропных микрокристаллов герапатита (сернокислого йод-хинина). Свет, проходя через поляроид, поляризуется частично, причем степень поляризации света зависит от плотности нанесенных на пленку микрокристаллов. Существенным преимуществом поляроидов в сравнении с другими поляризационными устройствами является возможность их изготовления с большими площадями поверхностей. Однако их невысокая прозрачность (30 %) в сочетании с небольшой термостойкостью не позволяет использовать поляроиды в мощных световых потоках.

Экспериментальная установка (рис. 1) состоит из источника естественного света 1 – лампы накаливания, двух поляроидных пленок 2 и 3 (поляризатора и анализатора), фотоэлемента 4 (или фотосопротивления), соединенного с источником постоянного напряжения. Ток в цепи фотоэлемента измеряется м икроамперметром. Анализатор можно вращать вокруг оптической оси, изменяя угол  между плоскостями поляризации поляризатора 2 и анализатора 3 от 0 до 360.

Так как поляроидные пленки, используемые в данной установке, не являются идеальными поляризаторами, то часть света оказывается неполяризованной и проходит через оба поляризатора, не изменяясь по интенсивности. Обозначим ее I_min. Пусть I_п – интенсивность света, вышедшего из поляризатора (эта компонента интенсивности в эксперименте также остается неизменной, так как определяется свойствами поляроида).

Световой поток, вышедший из анализатора, интенсивностью I_А попадает на фотоэлемент и вызывает фототок, который регистрируется микроамперметром. Величина фототока пропорциональна интенсивности светового потока. Поэтому об интенсивности I_А можно судить по показаниям микроамперметра.