Контрольні запитання

1. Що називається дифракцією світла?

2. Яка умова виникнення головних дифракційних максимумів?

3. У чому суть принципу Гюйгенса Френеля?

4. Що таке дифракційна решітка і які її основні характеристики?

5. Як визначити довжину світлової хвилі в білому світлі за допомогою дифракційної решітки?

6. Яким чином дифракційна решітка розкладає біле світло у спектр?

7. У яких технічних пристроях використовуються дифракційні решітки?

Література: [ 1,§6.1–6.3; 2,§177–181; 3,§125–130].

Лабораторна робота Опт.7

ВИВЧЕННЯ ЯВИЩА ОПТИЧНОЇ АКТИВНОСТІ РОЗЧИНІВ

ЗА ДОПОМОГОЮ НАПІВТІНЬОВОГО ПОЛЯРИМЕТРА

Мета роботи: ознайомитися з явищами поляризації світла та оптичної активності розчинів, навчитись працювати з напівтіньовим поляриметром, експериментально визначити питоме повертання та концентрацію розчину цукру.

Потрібне устаткування: напівтіньовий поляриметр, трубки з оптично активними розчинами.

Опис лабораторної установки

Поляриметрами називають прилади, які використовуються для вимірювання кута повороту площини поляризації плоскополяризованого світла оптично активними речовинами. Поляриметр (рис. 22) складається з лампочки розжарювання 1, освітлювальної лінзи 2, щілини 3 зі світлофільтром і матовим склом, кристала ісландського шпату 4, трубки 5 з розчином оптично активного середовища, поляроїда 6, лупи 7. Рівномірне освітлення щілини досягається за допомогою освітлювача, що складається з лампочки розжарювання і лінзи, яка дає зображення лампи на щілині. Після щілини розміщено кристал ісландського шпату, який внаслідок подвійного променезаломлення дає два зображення щілини: однеза рахунок звичайних променів, іншеза рахунок незвичайних. Якщо розглядати ці зображення в лупу чи просто оком, то яскравості їх будуть однаковими. Якщо розглядати зображення крізь поляроїд, який звичайно розміщується в одній оправі з лупою, то зображення будуть однакової яскравості, коли площина поляроїда ділить кут між напрямками коливань вектора напруженості електричного полязвичайного і незвичайного променів(90) навпіл. Це положення поляроїда дає перший відлік₁по кутовій шкалі ширми-диска, на якому встановлено поляроїд.

Якщо між кристалом ісландського шпату і поляроїдом розмістити трубку завдовжки 1дм з розчином цукру чи іншої речовини, то однакової яскравості обох зображень щілини можна домогтися лише після повороту поляроїда на деякий невеликий кут (менший ніж 45). Це відбувається тому, що розчин повернув площину поляризації звичайного і незвичайного променів на кут. Нове положення поляроїда дає другий відлік по кутовій шкалі. Різниця другого і першого відліків по кутовій шкалі дає значення кута повороту поляроїда, а отже, і значення кута повороту площини коливань вектора.

Отже, відлік по шкалі завжди робиться після встановлення однакової яскравості двох зображень щілини. Оскільки око має високу контрастну чутливість, досягається висока точність приладу. Встановлення матового скла і світлофільтра поліпшує умови спостереження внаслідок усунення перепадів освітленості й різниці в забарвленні щілини.