3 сем / физика_3_6ЛР

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра физики

отчет

по лабораторной работе №6

по дисциплине «Физика»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ЛИНЕЙНО ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА

Студент гр. 9502		Позняк В.Ю.
Преподаватель		Черемухина И. А.

Санкт-Петербург

2020

Вопросы

Вариант №3

20. Что такое анизотропия. Методы получения искусственной анизотропии.

Анизотропия – зависимость свойств среды (напр., физ.: упругости, электропроводности, теплопроводности, показателя преломления и др.) от различных направлений внутри этой среды. В прозрачных анизотропных кристаллах наблюдается двойное лучепреломление света.

Изотропное тело также может стать искусственно анизотропным, т.е. можно искусственно создать двояко преломляющую среду. Основные методы:

1. Анизотропия при упругих деформациях. При одностороннем растяжении или сжатии тело становится подобным одноосному кристаллу с оптической осью, параллельной направлению приложенной силы. Мерой возникающей при этом оптической анизотропии служит разность показателей преломления обыкновенного и необыкновенного лучей. Опыт показывает, что эта разность пропорциональна напряжению в данной точке тела. Опыт дает , где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств вещества.

2. Анизотропия в электрическом поле. Эффект наблюдается в веществах, находящихся в жидком и даже газообразном состоянии. При включении напряжения происходит поляризация молекул вещества и их выстраивание. Тем самым создается анизотропия вещества с преимущественным направлением (оптической осью) вдоль электрического поля. Опыт дает .

3. Анизотропия в магнитном поле. Наложение достаточно сильного магнитного поля ориентирует магнитные моменты молекул относительно магнитного поля. Ориентация анизотропных молекул сообщает всей среде свойства анизотропии. Возникновение двойного лучепреломления под действием магнитного поля происходит, когда направление распространения света происходит перпендикулярно силовым линиям магнитного поля. Опыт дает , где D – коэффициент пропорциональности, зависящий от свойств вещества.

23. Что такое поляроид?

Поляроиды – это двоякопреломляющие кристаллы, обладающие свойством дихроизма. Они преобразует неполяризованный свет в линейно поляризованный, т.к. пропускает свет только одного направления поляризации.

Обычно поляроид представляет собой тонкую поляризационную плёнку, как правило заклеенную между двумя прозрачными плёнками или стёклами для защиты от влаги и механических повреждений. Хорошим поляризатором являются кристаллы турмалина — уже при толщине кристалла турмалина около 1 мм в них практически полностью поглощается обыкновенный луч.

Протокол измерений

Значения I_max и I_min в пределах полного оборота анализатора

N		φmax=	Imax		φmin=	Imin
1	5	0◦	49.6	85	90◦	0.2	0,5 дел
2	180		49.8	275		0.2
3	355		49.4	445		0.4
4	360		49.8	265		0.4
5	350		49	95		0.2
6	185		49.6	455		0.2

Проверка закона Малюса. I_т= 5 дел

Выполнила: Позняк В. Ю. ___________

Проверила: Черемухина И. А. ___________

Обработка результатов

1. Используя положение первого максимума, рассчитаем значение углов в табл. 1.

2. С учётом значения темнового тока рассчитаем в табл. 2 экспериментальные интенсивности .

3. Используя данные табл. 1 найдём выборочным методом максимальные и минимальные интенсивности

3.1. Для

Проверка на промахи:

промахов нет P=95%,N=6,

3.2. Для

4. Используя данные п. 3, методом переноса погрешностей рассчитаем степень поляризации света для P = 95% в табл. 3.

0,9	0,369	0,9±0,4	44%

Вывод формулы для :

5. Используя и , найденные в п.3, рассчитаем коэффициенты a и b в табл. 2.

6. Заполним в табл. 2 строки нормированных теоретической и экспериментальной зависимостей.

7. Построим на координатной плоскости ( , y ) теоретическую зависимость и нанесём на эту плоскость экспериментальные точки с учётом погрешностей.

8. Сравним экспериментальную и теоретическую зависимости на графике.

Как мы видим, зависимость экспериментального и теоретического графиков функций оказалась одинаковой, что подтверждает закон Малюса.

Вывод:

В данной лабораторной работе был проверен закон Малюса путем построения экспериментального и теоретического графиков функций, зависимость которых оказалась одинаковой.

Также была определена степень поляризации света P=9±4