II. Приборы и принадлежности

Установка включающая в себя поляроиды (поляризатор и анализатор), источник света, фотоэлемент, люксметр.

III. Описание экспериментальной установки и метода измерения

Пусть линейно поляризованный свет с амплитудой электрического вектора падает нормально на поляроид. Пренебрежем потерей интенсивности света при отражении и будем считать, что составляющая вектора,перпендикулярная к оси пропусканияОY, полностью поглощается, а составляющая - параллельная оси пропускания, полностью проходит. В случае произвольного углаθ между направлением вектора и осью про­пускания поляроида интенсивность светаI, прошедшего через поляроид, будет зависеть от угла θ (рис.5).

Если учесть, что интенсивность светаI прямо пропорциональна квадрату амплитуды, то можно написать, что интенсивность света I, прошедшего через анализатор

где I₀ - интенсивность линейно поляризованного света, падающего на анализатор (вышедшего из поляризатора), а θ- угол между направлением поля после прохождения светом поляризатора и осью пропускания анализатора. Эта формула носит название закона Малюса.

Если два поляроида, оси пропускания которых взаимно перпендикулярны, расположить друг за другом, то через такую систему свет не пройдёт (поляроиды скрещены). Если угол θ изменять, то будет меняться и интенсивность вышедшего из анализатора света.

На рисунке 6 представлена схема лабораторной установки. Она состоит из источника света 1, поляризатора 2, анализатора 3, фотоэлемента 4 и люксметра 5.

В качестве источника света используется лампочка накаливания. Подготовка установки к работе производится включением в сеть. Обойма анализатора может вращаться относительно поляризатора, что позволяет изменять угол θ. С помощью люксметра можно определить интенсивность вышедшего из анализатора света I. Если угол между осями поляризатора и анализатора равен нулю, то интенсивность I = I₀. В этом случае показания люксметра должны быть максимальны. Если изменять угол θ, то интенсивность света будет изменяться, но в соответствии с законом Малюса должно выполняться соотношение .Совпадение этих величин можно проанализировать с помощью соответствующих графиков.

IV. Выполнение работы

1. Вращением обоймы анализатора установить максимальные показания на люксметре. Это положение будет соответствовать углу θ = 0⁰.

2. Не меняя положения поляризатора, вращать обойму анализатора от 0° до 180 градусов и через каждые 10° записывать показания люксметра в таблицу 1.

Таблица 1.

Угол θ, град	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
I, мкА
Угол θ, град	100	110	120	130	140	150	160	170	180
I, мкА

3. Построить график зависимости

4. На заранее заготовленной сетке полярных координат (см. рис. 2 приложения 1) построить график , т.е. график зависимости относительной освещенностиот угла поворотаθ анализатора. Где I_о - освещенность при θ=0; I - освещенность при θ неравным 0. Полярный угол θ откладывается от полярной оси против часовой стрелки. Полярным радиусом служит относительная освещенность .

5. На той же координатной сетке построить график зависимости , где , т.е. полярным радиусом служит .

6. Провести качественное сравнение двух графиков и сделать вывод о выполнимости закона Малюса.