Исследование поляризованного света

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

[pic 1]

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования

Санкт-Петербургский горный университет

Кафедра общей и технической физики

Отчет

По лабораторной работе № 6

«Исследование поляризованного света»

Подготовил: студент  гр. РФ-18               __________                             /Мелешкина Д.А./ 

                                                                                                                (подпись)                                                                 (Ф.И.О.)   

Проверил:     доц. каф. ОТФ                     __________                             /Тупицкая Н.А./

                                                                                                                   (подпись)                                                                (Ф.И.О.)

Санкт-Петербург

2020 г.

Цель работы: исследовать различные виды поляризации света и изучить закон Малюса.

Краткое теоретическое обоснование:

Свет - электромагнитная волна в диапазоне λ = (3,8 – 7,6) * 10-7 м (в электромагнитной волне колеблются векторы E и Н); поток фотонов, каждый из которых обладает энергией, массой, импульсом.

Волна - процесс распространения колебаний в пространстве в течение времени (электромагнитная волна поперечна - колебания перпендикулярны направлению распространения).

Длина волны - расстояние, которое проходит волна за время, равное одному периоду

 (λ = c*T).

Электромагнитная волна - электромагнитное поле, распространяющееся в пространстве с конечной скоростью, зависящей от свойств среды.

Поляризатор - прибор, пропускающий световую волну, у которой световой вектор колеблется вдоль определенного направления, называемого главным направлением поляризатора.

Анализатор - поляризатор, предназначенный для анализа состояния поляризации света

Поляризация света - явление, при котором световой вектор колеблется упорядоченно.

Плоскость поляризации - плоскость, проходящая через направление колебаний светового вектора и направление распространение света.

Поляризованный свет - свет, в котором направления колебаний упорядочены каким-либо образом. 

Неполяризованный свет (естественный свет) - свет со всевозможной равновероятной ориентацией колебаний светового вектора.

Интенсивность света - модуль среднего по времени значения плотности потока энергии, переносимый световой волной.

Лучи - линии, вдоль которых распространяется световая энергия.

Законы и соотношения, лежащие в основе работы:

Закон Малюса: Интенсивность линейно поляризованного света после прохождения анализатора уменьшается пропорционально  , где  - угол, образованный плоскостями поляризации света и прибора:  .[pic 2][pic 3][pic 4]

Закон Столетова: При неизменном спектральном составе электромагнитных излучений, падающих на фотокатод, фототок насыщения пропорционален энергетической освещенности катода.

Схема установки:

[pic 5]

Рис.1

1 - полупроводниковый лазер;

2 - четвертьволновая пластина;

3 - анализатор;

4 - фотодетектор;

5 - микроамперметр.  

Основные расчетные формулы: 

Р = (Imax - Imin)/ ( Imax + Imin) - степень поляризации, где Imax и Imin, - соответственно максимальное и минимальное значение силы тока в цепи с анализатором.

Р - степень поляризации.