отчет 6 оптика. Отчет по лабораторной работе 6 Тема работы Исследование поляризованного света
 Скачать 162.68 Kb.
|
|
ПЕРВОЕ ВЫСШЕЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ УЧЕБНОЕ ЗАВЕДЕНИЕ РОССИИ  МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» Кафедра общей и технической физики ОТЧЕТ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №6
Санкт-Петербург 2021 Цель работы: изучить явление поля Явления и физические величины, изучаемые в работе: Поляризация света. Краткое теоретическое содержание: Поляризация света - это явление выделения из пучка естественного света лучей с определенной ориентацией электрического вектора. Видимый свет, как известно, представляет собой электромагнитные волны с длинами волн от 4×10–7 м (фиолетовый) до 7×10–7 м (красный). В электромагнитной волне векторы напряженности электрического поля  и магнитного поля  взаимно перпендикулярны и одновременно перпендикулярны направлению распространения волны  (рис.1). Плоскость, проведенную через направления и и , называют плоскостью колебаний электрического вектора. Для полной характеристики волны задают ее длину λ, модули векторов и и ориентацию в пространстве плоскости колебаний электрического вектора.Имеется пять типов поляризованного света: · естественный или неполяризованный свет; · частично поляризованный свет; · линейно или плоско поляризованный свет; · свет, поляризованный по кругу; · эллиптически поляризованный свет. Естественный или неполяризованный свет можно рассматривать как наложение многих электромагнитных волн, распространяющихся в одном и том же направлении, но со всевозможными ориентациями плоскостей колебаний. Таким образом, для неполяризованного света нельзя указать даже плоскость преимущественного расположения вектора напряженности электрического поля. Если же имеется какое-либо преимущественное направление ориентации вектора , то световой пучок называют частично поляризованным.Если для некоторого пучка света плоскость колебаний электрического вектора не изменяет положение в пространстве, то такой свет называют линейно-поляризованным. Если в световом пучке вектор имеет составляющие как по оси х, так и по оси у, то в каждый момент времени t эти составляющие складываются. Результирующий вектор, оставаясь постоянным по величине, вращается с частотой ω, а его конец описывает окружность. В этом случае говорят, что свет имеет круговую поляризацию. Если составляющие вектора  по осям х и у колеблются с одинаковыми частотами, но имеют либо разные амплитуды, либо разность фаз колебаний отличается от  и т.д., то конец электрического вектора будет описывать эллипс и в этом случае говорят об эллиптической поляризации светового пучка.Закон Малюса: интенсивность света I, выходящего из анализатора, пропорциональна квадрату косинуса угла α между направлением плоскостей пропускания вектора Е поляризатора и анализатора. I = I0cos2. Схема установки  1-Лазер; 2-Четвертьволновая пластинка; 3-Анализатор; 4-Фотодетектор; 5-Микроамперметр. Основные расчётные формулы Степень поляризации света: Р = (  –  ) / ( + ), где – максимальное значение интенсивности излучения, мкА; – минимальное значение интенсивности излучения, мкА.Закон Малюса:  , где  - интенсивность плоскополяризованного излучения, мкА;φ- угол между плоскостью колебаний электрического вектора, падающего на поляризатор излучения, и главной плоскостью поляризатора, град. Отношение полуосей эллипса:  , где  и  - полуоси эллипса.Погрешности прямых измерений Δ  =0,5  ; ΔI= 0,01 мкА.Погрешности косвенных измерений Абсолютная погрешность степени поляризации:  Абсолютная погрешность отношения полуосей эллипса:  Таблицы Таблица 1- Результаты измерений фототока от угла поворота анализатора.
Таблица 2- Результаты измерений фототока от угла поворота анализатора, за «0֯» берется значение экспериментального угла поворота из Таблицы 1, при котором фототок максимален .
Таблица 3- Результаты измерений фототока от угла поворота анализатора с введенной в оптический канал четвертьволновой пластиной.
Таблица 4- Результаты измерений фототока от угла поворота анализатора вместе четвертьволновой пластиной.
Таблица 5- Результаты измерений фототока от угла поворота анализатора четвертьволновая пластина в положении круговой поляризации.
Примеры вычислений Вычисление отношения действующего значения фототока к начальному, таблица 2, = 0: Вычисление квадрата косинуса угла поворота анализатора, таблица 2, =10: Вычисление степени поляризации, таблица 1:  Вычисление отношения полуосей эллипса поляризации, таблица 3:  Вычисление интенсивности излучения по закону Малюса, φ=0֯:  Вычисление абсолютной погрешности степени поляризации:  Вычисление абсолютной погрешности отношения полуосей эллипса:  Графики      Вывод Вывод: В ходе данной лабораторной работы были исследованы степени поляризации лазерного излечения, изучен закон Малюса, разобран процесс получения эллиптической поляризации, исследование круговой поляризации.   | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
мкА
мкА