Oписание установки
Схемa установки для изучения поляризации света приведена на рис.3.
Рис.3
В качестве источника света используется гелий-неоновый лазер 1 с длиной волны излучения = 0,6328 мкм. Для возбуждения и поддержания разряда в лазере применяется высоковольтный источник стабилизированного напряжения 2.
Плоско-поляризованный свет от лазера проходит через анализатор 3 в оправе с угловой шкалой и попадает на светочувствительный слой фотоприемника (фоторезистора) 4, сигнал с которого регистрируется микроамперметром 6. Сила тока i через микроамперметр прямо пропорциональна интенсивности I падающего на фотоприемник света. Между лазером к анализатором 3 можно поместить фазовую пластинку, с помощью которой плоскополяризованнъй свет может трансформироваться в эллиптически поляризованный. Фотоприемником является фоторезистор типа ФСК-1, представляющий co6oй светочувствительный слой полупроводника 1 (рис.4) площадью около 30 мм2 и толщиной около 1 мм, нанесенный на стеклянную пластинку 2. На поверхность полупроводника нанесены электроды 3. Чувствительный к свету элемент вмонтирован в пластмассовый корпус.
Рис.4
Порядок выполнения работы
1.Включить лазер.
ВНИМАНИЕ! Запрещается включение и выключение лазера без преподавателя! Необходимо избегать попадания лазерного излучения в глаза!
2.В цепи фотоприемника создать небольшой ток с помощью регулировочной ручки блока питания 5.(10 20 мА). Измерить ток , соответствующий световому фону, когда свет от лазера не попадает на фотоприемник.
3.Установить фотоприемник так, чтобы свет от лазера попадал на его светочувствительный элемент.
4.Между лазером и фотоприемником (положение фотоприемника не менять до конца работы) поставить анализатор 3. Установить на угловой шкале угол , соответствующий максимальному токумикроамперметра (см. табл.1). Величину тока измерить 3 раза и занести в табл.1.
5.Изменяя на угловой шкале угол через 10, до тех пор, пока ток не станет минимальным, измерять ток . Результаты занести в таблицу 1. Измерения проводить 3 раза.
6.Рассчитать углы и; токдля каждого из углов.
7.Построить зависимость от. Сделать вывод о выполнении закона Малюса.
8.По формуле рассчитать степень поляризации лазерного луча.
9.Между анализатором и лазером поместить фазовую пластинку.
Таблица 1
iФ =…. мкА, iP = …мкА. | |||||
№ п/п |
, град |
,мА | |||
0 |
0=…. |
0 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
1 |
|
10 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
2 |
|
20 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
3 |
|
30 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
4 |
|
40 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
5 |
|
50 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
6 |
|
60 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
7 |
|
70 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
8 |
|
80 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
9
|
|
90 |
|
1. 2. 3. =…. |
|
10.Поворачивая анализатор, т.е. изменяя угол , найти максимальноеib и ia минимальное значение тока фотоприемника при двух положениях анализатора. Измерения провести 3 раза. Найти средние значения и.
11.По формуле гдерассчитать разность фаз, создаваемую фазовой пластинкой.