Тема: «исследование поляризованного света»

Кафедра общей и технической физики

Отчёт по лабораторной работе № 6

По дисциплине: Физика

(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)

Тема: «ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЛЯРИЗОВАННОГО СВЕТА»

Выполнил: студент гр. ТНГ-10-2 ____________ / Камалян Р.Г. /

^{(подпись) (Ф.И.О.)}

Проверил: доцент ____________ /Смирнова Н.Н./

^{(должность) (подпись) (Ф.И.О.)}

Санкт-Петербург

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

Краткое теоретическое обоснование:

Свет - электромагнитная волна в диапазоне (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 .

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.

Если колебания светового вектора происходят только в одной, проходящей через луч, плоскости, свет называется плоско- (линейно-) поляризованным. Если вектор Е описывает эллипс - эллиптически-поляризованный. Если вектор Е описывает окружность - поляризованным по кругу.

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

Частично поляризованный свет - свет, в котором колебания одного направления преобладают над колебаниями других направлений. Может быть представлен смесью естественного и линейного поляризованного света. Частично поляризованный свет характеризуется такой величиной, как степень поляризации.

Степенью поляризации называется величина , где I_max и I_min, - соответственно максимальное и минимальное значение силы тока в цепи с анализатором.

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

Плотность тока определяется вектором Умова-Пойтинга S. Следовательно .

Лучи - линии, вдоль которых распространяется световая энергия.

Схема установки:

1- полупроводниковый лазер

3 - четвертьволновая пластина

4 -анализатор

5 - фотодетектор

6 - микроамперметр

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: .

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

Пояснения к величинам и единицы их измерений:

- интенсивность света, падающего на поляризатор, = ;