Министерство образования Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Отчёт по лабораторной работе № 112
По дисциплине: Физика
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Исследование поляризованного света
Выполнил: студент гр. ТПР-01 ______________ /Самсоненко Е.В./
(подпись) (Ф.И.О.)
ОЦЕНКА: _____________
Дата: __________________
ПРОВЕРИЛ:
Руководитель: ____________ /Пучков А.М./
(подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2002 год.
Цель работы: исследовать поляризацию света.
Краткое теоретическое обоснование.
Излучение лазера 1 (рис. 1) проходит через поляризатор 2 , анализатор 4 и попадает на фотодетектор 5. Фототок, пропорциональный интенсивности света, прошедшего через анализатор, измеряется микроамперметром 6, включённым в режиме измерения тока. В оптический канал может вводиться четвертьволновая пластина 3.
1 2 3 4 5 6
Рис. 1
Полупроводниковый лазер находится в цилиндрическом кожухе, укреплённом на стойке.
Поляризатор (2) размещается в полукруглом держателе на стойке. Анализатор (4) укреплён в поворотном элементе со шкалой для отсчёта угла в градусах и зубчатым колесом, облегчающим вращение. Четвертьволновая пластина смонтирована в круглой оправе с нанесённой по ободу шкалой по углу.
Основные расчётные формулы.
Р = (Imax - Imin)/ ( Imax + Imin)
=
Р - степень поляризации.
I – сила фототока.
- отношение полуосей эллипса
поляризации.
Задание 1. Исследование поляризации лазерного излучения.
Излучение лазера, как правило, поляризовано. Поэтому необходимо проверить, есть ли поляризация, и если есть, то, какого типа.
Поворачивая анализатор вокруг горизонтальной оси, и наблюдая за табло измерительного прибора, я сделала вывод, что, излучение поляризовано линейно т.к. фототок был близок к нулю.
Задание 2. Изучение закона Малюса.
|
φ, град |
Cos2φ |
I, мкА |
I / I0 |
|
0 |
1 |
52 |
1 |
|
10 |
0,96 |
36 |
0,96 |
|
20 |
0,88 |
24 |
0,91 |
|
30 |
0,76 |
15 |
0,81 |
|
40 |
0,59 |
10 |
0,63 |
|
50 |
0,41 |
11 |
0,46 |
|
60 |
0,25 |
11 |
0,28 |
|
70 |
0,12 |
27 |
0,13 |
|
80 |
0,03 |
39 |
0,05 |
|
90 |
0 |
0 |
0 |
|
100 |
0,03 |
86 |
0,05 |
|
110 |
0,12 |
78 |
0,31 |
|
120 |
0,25 |
86 |
0,5 |
|
130 |
0,41 |
91 |
0,68 |
|
140 |
0,59 |
90 |
0,68 |
|
150 |
0,76 |
85 |
0,74 |
|
160 |
0,88 |
76 |
0,85 |
|
170 |
0,96 |
62 |
0,92 |
|
180 |
1 |
52 |
1 |
График функции f(cos2φ)=I/I0
Степень поляризации Р находим по формуле Р = (Imax - Imin)/ ( Imax + Imin):
P=(91-10)/(91+10)= 0,802
На графике видно, что зависимость между углом φ и отношением интенсивности падающего излучения линейная, следовательно, выполняется закон Малюса.
Задание 3. Изучение эллиптической поляризации.
|
φ, град |
I, мкА |
|
0 |
38 |
|
20 |
39 |
|
40 |
40 |
|
60 |
44 |
|
80 |
46 |
|
100 |
49 |
|
120 |
48 |
|
140 |
46 |
|
160 |
42 |
|
180 |
39 |
|
200 |
38 |
|
220 |
40 |
|
240 |
41 |
|
260 |
45 |
|
280 |
48 |
|
300 |
49 |
|
320 |
47 |
|
340 |
43 |
|
360 |
38 |
Отношение полуосей эллипса поляризации:
=
=
=0,776
Вывод: в данной работе мы исследовали поляризацию света. Также познакомились с различными видами поляризации.