Теория метода и методика проведения эксперимента

Область излучения лазера представляет собой узкую вытянутую щель. Это отлично видно на дисплее наблюдения, если расширить пучок лазера при помощи линзы и следить за ним на дисплее. Лазерный модуль крутят в оправе, в какой он закреплен. Исследование поляризованного света осуществляется на экспериментальной установке, ход лучей в какой представлен на рис Теория метода и методика проведения эксперимента. 4. Излучение лазера падает под углом φ на стеклянную пластинку П. Большая часть света проходит через пластинку. Маленькая часть света отражается от пластинки и падает на экран. На дисплее отлично видно пятно отраженного луча лазера. Меж пластинкой и экраном наблюдения ставится поляроид, который может крутиться. Вращение поляроида осуществляется вокруг отраженного от пластинки лазерного Теория метода и методика проведения эксперимента луча. Плоскость падения лазерного луча в опыте параллельна горизонтальной плоскости лабораторного стола, на котором выполнены опыты. Отражение под углом Брюстера дает обычный метод получения поляризованного света. В опыте при отражении лазерного луча света от пластинки под углом Брюстера составляющей Е┴ в отраженном свете не будет.

Рис. 4. Ход Теория метода и методика проведения эксперимента лучей в опыте по исследованию поляризованного света

Модуль выставляют так, чтоб светящаяся лазерная щель составляла с горизонтальной плоскостью стола угол близкий к 45°. В этом положении лазерный модуль закрепляется. Отраженное от пластинок П лазерное излучение, пройдя поляроид Р1, падает на экран..Ведется зрительное наблюдение за яркостью лазерного пятна на дисплее. Вращая отражающую Теория метода и методика проведения эксперимента пластинку П и поляроид Р1 достигают малого освещения пятна на дисплее. Определяется угол Брюстера. По углу Брюстера определяется коэффициент преломления стеклянной пластинки.

В последующем опыте (рис 5) излучение лазера прошедшее поляроид и анализатор, падает на фотоприемное устройство и это позволяет проверить зависимость интенсивности излучения на выходе анализатора от угла α меж Теория метода и методика проведения эксперимента разрешенными направлениями поляроидов.


Рис.5. Схема при проверке выполнения закона Малюса.

Измеряется мощность лазерного излучения, прошедшего поляроид Р2. Вращением поляроида Р2 находится его положение, когда показания измерителя максимальны. Это соответствует положению электронного вектора в падающем лазерном излучении В полупроводниковом лазере лазерное излучение фактически линейно поляризовано (эллиптичность отношение порядка 102). Электронный вектор излучения Теория метода и методика проведения эксперимента лазера параллелен направлению излучающей щели. Вращением поляроида Р2 оценивается отношение для излучения лазера (его эллиптичность).

Считая излучение лазера линейно поляризованным, фиксируют плоскости колебания вектора Е по поляроиду Р2 (по наибольшему значению сигнала на выходе с ФП). Вращением поляроида Р2 меняют угол меж направлением вектора Е и Теория метода и методика проведения эксперимента разрешенным направлением поляроида Р2. Определяют значение сигнала на выходе ФП. Инспектируют справедливость закона Малюса.

5.Ход работы

1. Соберите схему согласно рис. 6. На дисплее закрепляется лист бумаги для зарисовки. Включите лазер. На дисплее видно лазерное пятно. Откройте стопорный винт в оправе, которая держит лазер. Поверните модуль лазера в оправе так, чтоб лазерное Теория метода и методика проведения эксперимента вытянутое пятно на дисплее наблюдения приняло положение близкое к 45° по отношению к лабораторному столу. Карандашом зарисуйте положение освещенной области на дисплее. Снимите бумагу с экрана.


Рис. 6. Схема ориентации лазерного пучка в опытах.

2. Положение лазера оставьте постоянным. Снимите с направляющей линзу и экран. Соберите схему согласно рисунку 4. В положение направляющей расположите стеклянную Теория метода и методика проведения эксперимента пластинку П во вращающейся оправе на рейтере. Отраженный от пластинки лазерный луч направьте на лазерный модуль. Подведите отраженный луч как можно поближе к падающему лучу. Запишите показания нониуса оправы пластинки П. Считайте это значение началом отсчета. Поверните оправу с пластинкой на угол близкий к 50°. Пластинку П поворачивают Теория метода и методика проведения эксперимента так, чтоб плоскость падения лазерного луча была горизонтальна. Установите повдоль отраженного от пластинки П лазерного луча подставку вспомогательную маленькую направляющую. Поставьте на ней поляроид Р1 во вращающейся оправе на рейтере и экран с закрепленным листом белоснежной бумаги. Отраженный от стеклянной пластинки и прошедший через поляроид Р1 свет наблюдают на дисплее Теория метода и методика проведения эксперимента.

Поворачивая поляроид вокруг направления луча, можно увидеть, что яркость изменяется. Поляроид необходимо бросить в том положении, когда яркость мала. После чего крутят стеклянную пластинку вокруг вертикальной оси, опять достигают малой интенсивности отражения луча на дисплее. Потом положение поляроида и пластинки можно несколько уточнить. В таком положении система, состоящая из поляроида Теория метода и методика проведения эксперимента и стеклянной пластинки, фактически не пропускает лазерный свет. Это значит, что пластинка установлена под углом Брюстера. Запишите значение угла при котором яркость пятна на дисплее мала. Зная изначальное значение угла и приобретенное, обусловьте величину угла Брюстера. Используя формулу 1 найдите значение коэффициента преломления стеклянной пластинки. Сравните приобретенные значения с табличными Теория метода и методика проведения эксперимента и обусловьте ошибку опыта.

3. Не меняя положения пластинки П, при величине угла, равном углу Брюстера, поверните поляроид Р1 вокруг направления луча так, чтоб на дисплее была получена наибольшая яркость пятна. Зафиксируйте это положение. Снимите и запишите в тетрадь показания с нониуса поляроида. Сделайте это 5 раз. Найдите средние значения ошибки Теория метода и методика проведения эксперимента. Это значение соответствует разрешенному положению поляроида Р1.

4. В общей схеме установки рис. 4 снимите стеклянную пластинку с оправой. В положение направляющей поставьте фотоприемное устройство (ФП) с измерителем мощности излучения лазера. Включите его. Излучение лазера направьте на измеритель. Схему настройте так, чтоб все излучение лазера попадало на измеритель. Добейтесь, наибольших показаний Теория метода и методика проведения эксперимента прибора. В положение направляющей поставьте рейтер с поляроидом Р1 во вращающейся оправе.

5. Вращая поляроид вокруг луча лазера, наблюдайте за конфигурацией показаний прибора. Получите наибольшие показания прибора Зафиксируйте и запишите в тетрадь значения нониуса на поляроиде. Приобретенные значения сравните с плодами для разрешенного направления поляроида, приобретенными выше в пт Теория метода и методика проведения эксперимента 3. Получите малое показание прибора. Обгоните эллиптичность лазерного излучения.

6. За поляроидом P1 поставьте поляроид Р2 в оправе без вращения (см. рис.5). Вращая поляроид P1 и следя за показаниями измерителя мощности, найдите разрешенное положение поляроида Р2.

7. При падении лазерного излучения на измерительный прибор снимите зависимость показаний прибора от угла поворота поляроида Теория метода и методика проведения эксперимента. Угол α отсчитывать от положения соответственного наибольшему значению в показаниях прибора, т.е. от разрешенного направления поляроида. Результаты внесите в таблицу. Постройте график. Проверьте справедливость закона Малюса (2). Для этого по оси абсцисс отложите значения сos2α, а по оси ординат - величину показаний прибора в относительных единицах . На экспериментальные точки графика Теория метода и методика проведения эксперимента наложите рассчитанные данные при значении I0 = 1.

Контрольные вопросы

1. В чём отличие естественного и поляризованного света.

2. Что такое степень поляризации света?

3. Сформулируйте закон Брюстера.(Физический смысл угла Брюстера.)

4. Формулировка закона Малюса.

5. Что такое поляризатор и анализатор? Какие физические явления употребляются в поляризаторах? Растолкуйте суть этих явлений.

6. Поясните вывод рабочей формулы.

7. Растолкуйте работу опытнейшей Теория метода и методика проведения эксперимента установки.


teoriya-epigeneza-putem-selektivnoj-stabilizacii-sinapsov.html
teoriya-estestvennogo-prava.html
teoriya-evolyucii-ipravoslavnoe-uchenie-o-cheloveke-v-zashitu-svyatootecheskogo-ucheniya-o-sotvorenii-mira-zhizni-i-cheloveka.html