Описание установки.

Излучение полупроводникового лазера 1 (рис. 4) линейно поляризовано. В первом варианте установки оно направляется на анализатор 4 и затем попадает на фотодетектор 5. Фототок, пропорциональный интенсивности света, прошедшего через анализатор, измеряется микроамперметром 6, включённым в режиме измерения тока.

Полупроводниковый лазер находится в цилиндрическом кожухе, укреплённом на стойке.

Анализатор (4) укреплён в поворотном элементе со шкалой для отсчёта угла в градусах и зубчатым колесом, облегчающим вращение. Четвертьволновая пластина (3) смонтирована в круглой вращающейся оправе с нанесённой по ободу шкалой для измерения угла поворота.

Переключатель режимов работы микроамперметра до начала и после окончания измерений должен находиться в положении "". Для проведения измерений перевести переключатель в режим измерения постоянного тока, в котором получаются измеримые значения фототока (указываются в мкА).

Задание 1. Исследование поляризации лазерного излучения.

Излучение лазера линейно поляризовано. В этом необходимо убедится. Для этого:

1. На оптической скамье установить лазер, анализатор и фотодетектор. Четвертьволновая пластинка должна быть снята с оптической скамьи.

2. Поворачивая анализатор вокруг горизонтальной оси, наблюдать за табло измерительного прибора. Если фототок, регистрируемый прибором, при вращении анализатора изменяется от нуля до некоторого максимального значения, то это, означает, что излучение линейно поляризовано. Результаты измерений фототока в зависимости от поворота анализатора записать в таблицу.

Задание 2. Изучение закона Малюса.

1. «Ноль» на шкале поворотного элемента, в котором закреплён анализатор, не установлен в соответствии с положением плоскости поляризации излучения лазера. Поэтому, согласно закону Малюса, следует принять за «0^о» значение угла поворота, при котором фототок максимален.

2. Поворачивая анализатор вокруг горизонтальной оси от 0^о до 180^о, фиксировать через каждые 10^о угол поворота φ и силу фототока I (табл. 1).

Таблица 1

φ, град.	0	10	20	30	40	50	60 и т.д.
cos^2 φ
I, мкА
I/I0

3. Проделать необходимые вычисления, занося результаты в табл. 1.

4. Построить график I/I₀ = f (cos² φ). Сделать вывод относительно выполнения закона Малюса.

5. Рассчитать степень поляризации Р по формуле (6), взяв максимальное и минимальное значение силы фототока из табл. 1.

Задание 3. Изучение эллиптической поляризации.

1. Ввести в оптический канал четвертьволновую пластину 3.

2. Измерить силу фототока в зависимости от угла φ положения анализатора, через каждые 20^о от 0^о до 360^о (табл. 2)

Таблица 2

φ, град.	0	20	40	60	80	100	120 и т.д.
I, мкА

3. Убедившись в том, что сила тока меняется в пределах от I _max до I _min , сделать вывод о переходе поляризации в эллиптическую.

4. Рассчитать отношение полуосей эллипса поляризации:

.