3.7 Указания к юстировке гониометра
(Юстировка производится только лаборантом или преподавателем).
Передвигая окуляр зрительной трубы, добейтесь резкого изображения визирной нити. Направьте зрительную трубу на удаленный предмет и передвигайте внутренний тубус зрительной трубы (не смещая окуляра относительно визирной нити) до тех пор, пока изображение предмета и визирной нити будут видны отчетливо, т.е. пока они не будут в фокальной плоскости объектива зрительной трубы.
Включите ртутную лампу и осветите ею щель коллиматора. Повернув зрительную трубу в направлении выходящего из коллиматора пучка, не сбивая окуляра, совместите визирную нить с изображением щели.
Передвигая внутренний тубус коллиматора, установите его так, чтобы изображение щели стало резким и отсутствовало параллактическое смещение изображений визирной нити и щели.
4 Лабораторная работа «Исследование поляризованного света»
4.1 Цель работы
Целью данной работы является изучение явления поляризации и определение степени поляризация света различных длин волн.
4.2 Основные понятия и законы
4.2.1 Естественный и поляризованный свет
Свет
представляет собою электромагнитные
волны определенных частот (10 14 – 10 15).
Электромагнитные волны – поперечные
волны: вектора напряженности электрического
и магнитного
полей взаимно перпендикулярны и
перпендикулярны направлению распространения
волны, т.е. вектору скорости волны
(рисунок 26).
Рисунок
26
В бегущей электромагнитной волне вектора напряженности электрического и магнитного полей колеблются в одинаковой фазе и, следовательно, достигают максимума в данной точке пространства в один и тот же момент времени и образуют с вектором скорости волны правовинтовую систему (рисунок 27).
Рисунок
27
Вектор называют световым вектором, так как при взаимодействии света с веществом переменное электрическое поле волны воздействует на электроны атомов и молекул вещества, действие же магнитного поля незначительно, поэтому в процессе распространения света в веществе главную роль играет вектор напряженности электрического поля.
Плоскость, в которой колеблется вектор напряженности электрического поля, называют плоскостью колебаний (плоскость I на рисунке 26). Плоскость, в которой колеблется вектор напряженности магнитного поля, называют плоскостью поляризации (плоскость II на рисунке 26).
Световой пучок, у которого различные направления вектора напряженности электрического (а, следовательно, и магнитного ) поля в плоскости, перпендикулярной вектору скорости волны, равновероятны, называют естественным (рисунок 28, а).
Солнце, лампы накаливания, ртутные лампы являются источниками естественного света.
Рисунок
28
Световой пучок, у которого направления колебаний вектора напряженности электрического поля каким-либо образом упорядочены, называют поляризованным. Если колебания вектора напряженности электрического поля происходят в одной плоскости, то свет называют линейно- или плоскополяризованным (рисунок 28, б). Частично поляризованный свет представляет собой смесь естественного и плоскополяризованного света.
Степень поляризации света Р характеризует долю поляризованного света в световом пучке и определяется соотношением:
, (73)
где Iпол – интенсивность поляризованного света;
I – суммарная интенсивность частично поляризованного света, равная сумме интенсивности естественной составлявшей Iест и поляризованной, т.е. Iест + Iпол.
Для частично поляризованного света степень поляризации Р всегда меньше 1, для линейно поляризованного – равна 1.
Если колебания вектора происходят так, что за период он описывает круг или эллипс, то такой свет называют поляризованным по кругу (рисунок 28, в) или эллиптически поляризованным (см. рисунок 28, г).
Для получения линейно поляризованного света используются специальные устройства – поляризаторы. Поляризатор пропускает колебания, параллельные плоскости, которую называют плоскостью поляризатора. Любой поляризатор можно использовать для анализа поляризованного света, В этом случае его называет анализатором. Плоскость колебаний, пропускаемых анализатором, соответственно называют плоскостью анализатора.