DSCF6655

266

X_r = 4,861 • 10^-7m; X_c = 6,563 10 ⁷m:

X_D = 5,893 • 10^-7m

Ostatnia wartość odnosi się do światła sodowego, stosowanego w pomiarach.

3. Zastosowanie

Warto przytoczyć przykłady zastosowania zjawiska skręcenia płaszczyzny polaryzacji w polu magnetycznym w dwu odległych dziedzinach, tj. radioastronomii i magnetyzmie:

-    obserwacja stanu polaryzacji promieniowania (nie tylko widzialnego) dostarcza informacji o rozmieszczeniu i natężeniach pól magnetycznych w przestrzeni kosmicznej.

-    efekt Faradaya wykorzystano do określenia układu domen w cienkiej folii ze stopu Fe-Ni, badając stan polaryzacji wiązek przechodzących przez różne domeny.

W podobny sposób odczytuje się informacje z dysków magnetooptycznych.

4. Układ doświadczalny

Yerdeta cieczy

Schemat układu przedstawia rys. 102. Ciecz badana umieszczona jest w rurce pomiarowej, na którą nawinięto uzwojenie solcnoidu.

Do pomiaru kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji służy polarymetr kołowy. Podstawowe części przyrządu to polaryzator, który sta-

Rys. 102. Układ do pomiaru wartości stałej nowi wycięta równolegle do osi płyt-

ka kwarcowa (płytka Laurenta) i połączony z podziałką kołową

analizator. Trójczęściowc pole widzenia umożliwia dokładne porównywanie jasności. Płaszczyzna polaryzacji wiązek przechodzących przez boczne części płytki jest skręcona w stosunku do płaszczyzny polaryzacji wiązek przechodzących przez część środkową o tzw. „kąt półcienia”, zwykle wynoszący kilka stopni.

Równomierne oświetlenie całego pola widzenia uzyskuje się dwukrotnie: w przypadku, gdy płaszczyzna polaryzacji analizatora pokrywa się z dwusieczną kąta półcienia i gdy jest do niej prostopadła. W pomiarach wykorzystujemy tylko czułe „ciemniejsze” położenie, kiedy nawet nieznaczny obrót analizatora powoduje wyraźne zróżnicowanie jasności centralnej i bocznych części pola widzenia.

Wprowadzenie substancji aktywnej optycznie pomiędzy analizator i po-laryzator, powoduje dodatkowe skręcenie płaszczyzny polaryzacji, W celu jego skompensowania należy obracać analizator aż do powtórnego uzyskania jednakowej jasności całego pola widzenia. Widać więc, że pomiar sprowadza się do pomiaru fotometrycznego. Jeśli przyjąć, że błąd fotometryczny dla oka ludzkiego wynosi 2%, to błąd w pomiarze kąta skręcenia wyniesie ok. 1%.

5. Pomiary

Po zmontowaniu układu pomiarowego napełniamy rurkę pomiarową wodą destylowaną i znajdujemy położenie analizatora, w którym całe pole widzenia jest równomiernie zacienione. Jeśli nie pokrywa się ono z zerem podziałki, to odchylenie należy uwzględniać przy kolejnych odczytach. Pomiary polegają na znalezieniu zależności kąta skręcenia od natężenia prądu płynącego przez solenoid. Natężenie prądu zmieniamy od 1 do 6 A, notując średnią wartość kąta odczytanego na obu noniuszach. Po starannym umyciu i wysuszeniu, rurkę należy napełnić benzenem i powtórzyć opisane pomiary. Dyspersję jednej z badanych cieczy znajdujemy za pomocą refraktometru Abbego.

6. Opracowanie

W oparciu o otrzymane wyniki należy wykreślić zależność a = a(I) dla wody i benzenu. Po obliczeniu współczynników b_w i b_b, należy znaleźć stałe Verdcta obu cieczy na podstawie wzoru 11. Stosunek ejm szacujemy na podstawie związku 12.

Uwaga: prąd należy włączyć jedynie na czas pomiaru, tak aby temperatura badanej cieczy nie przekraczała 300 K..

Pytania

1. Wzór 11 można zapisać w postaci V= b/ji₀wn, gdzie b = a//. Jeśli w oparciu o wyniki kilku pomiarów znaleźć b i $*, rezultaty będą się prawdopodobnie nieco różniły od otrzymanych metodą najmniejszych kwadratów. Dlaczego?