Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

KARTA

PRACY

STUDENTA

I

MIĘ I NAZWISKO

:

T

EMAT

:

O

PTYKA FALOWA

1. Obserwacja dyfrakcji (ugięcia) wiązki światła spójnego na szczelinie.

Szczelinę oświetlamy wiązką światła spójnego. Na umieszczonym za szczelinami (najlepiej w

odległości większej niż 1m) ekranie obserwujemy

obraz dyfrakcyj n y

, czyli

szereg

jasnych

i

ciemnych

prążkóaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaw

.

Potwierdza to

f alową

naturę światła.

2. Pokaz zależności szerokości prążków dyfrakcyjnych i odległości między nimi
w dyfrakcyjnym obrazie szczeliny od jej szerokości.

Obserwacja i wniosek:






3. Obserwacja interferencji dwóch wiązek światła spójnego (doświadczenie Younga),

Szczeliny oświetlamy wiązką światła spójnego np. z dowolnego wskaźnika laserowego. Na

umieszczonym za szczelinami (najlepiej w odległości większej niż 1m) ekranie obserwujemy

obaaaaaaaaraz interferencyjny

, czyli

saaaaaaaaaaaaaaazereg jasnych i ciemnych prążków

,

co potwierdza

f alową

naturę światła (doświadczenie Younga).

4. Obserwacja zależności odległości między prążkami interferencyjnymi od odległości
między szczelinami.

Obserwacja:

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

5. Wyznaczenie długości fali światła ze wskaźnika laserowego .

Obliczenia:

6. Obserwacja dyfrakcji na siatce dyfrakcyjnej

Obserwacja:

 Wyznacz długości fali światła ze wskaźnika laserowego (w sposób opisany powyżej)

Obliczenia:

Obserwacja:

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

7. Określenie jakościowo i ilościowo przejścia światła spolaryzowanego przez polaryzator
- prawo Malusa.

Obserwacja:

Obracając jeden polaryzator względem drugiego widzimy, że natężenie światła

przechodzącego zmienia się od wartości

maksaaaaymalnej

(kierunki polaryzacji polaryzatorów

ustawione

rówaanolaaegle

) do wartości

minimaaaaalnej

(kierunki polaryzacji polaryzatorów

są wzajemnie

paaaarostopaaadłe

).

Wniosek:

Światło przechodząc przez pierwszy polaryzator staje się światłem

spaaolaryzowanym liniowo

.

Drugi polaryzator służy do badania stanu polaryzacji wiązki i dlatego nazywamy go

aaaaaaaaaaaaaaaaanalizatorem

.

8. Sprawdzenie czy światło lasera jest spolaryzowane.

Obserwacja:
Obserwując przechodzące przez polaryzator liniowy padające na ekran światło lasera
półprzewodnikowego możemy stwierdzić, że

gdy obracamy analizator, jasność plamki światła

na ekranie zmienia się od wartości maksymalnej aż do prawie całkowitego jej wygaszenia .

Wniosek:

Światło lasera jest, więc spolaryzowane liniowo.

9. Obserwacja zjawiska polaryzacji przez rozproszenie

Obserwacja:

Możemy zauważyć, że widziana przez analizator zawiesina wydaje nam się, w zależności od
położenia obracanego analizatora, jaśniejsza lub ciemniejsza.

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Wniosek:
Światło rozproszone

jest, spolaryzowane.

10. Sprawdzenie czy światło dochodzące „z nieba” jest spolaryzowane,

Obserwacje:

Niebo oglądane przez polaryzator jest ciemniejsze/jaśniejsze niż oglądane gołym okiem.

Chmury

wyglądają w obu przypadkach jednakowo.

Błękitny kolor nieba powstaje na skutek

rozproszenia światła słonecznego w atmosfaaaaaerze

.

Rozproszenie jest zależne od

długości faaaaaaali

; światło niebieskie (

małeaaa

długości fal)

silniejaaaaaaa

ulega rozproszeniu niż światło czerwone.

Światło podczas rozproszenia ulega/nie ulega polaryzacji liniowej.

Wnioski:

1. Światło "nieba" jest…

2. Światło dochodzące "z chmur" jest światłem…

Uzupełnij:

Człowiek gołym okiem

nie może dostrzaaaaaaaaaaaaaaaaaaaec

polaryzacji światła.

Polaryzację światła "widzą"

owadaaaaaaaaaaaaaaaaay

, np.

paaaaaaaaaaaaaaaaaaaszczoły

,

które fakt, że światło dochodzące "z nieba" jest spolaryzowane wykorzystują do

orientacji przestraaaaaaazenaaaaaaaanej

. Jest to swoisty

kaaaaaaaaaaompas polaryzacyjny

.

Światło tęczy również jest spolaryzowane. Ale to jest już przykład polaryzacji przez odbicie.

11. Obserwacja zjawiska polaryzacji przez odbicie,

Światło podczas odbicia od powierzchni szkła ulega

polaryzacji laaaaaaaaaaaaaainiowej

.

Stopień polaryzacji zależy od kąta padania światła na powierzchnię odbijającą. Kąt padania,
dla którego światło odbite jest całkowicie spolaryzowane nazywamy kątem Brewstera.

Projekt współfinansowany ze środków Unii Europejskiej w ramach Europejskiego Funduszu Społecznego

Poniżej widzimy oglądane przez analizator

(polaryzator liniowy)

odbicie okna w lakierowanej,

drewnianej podłodze. Na zdjęciu lewym - płaszczyzna polaryzacji analizatora jest równoległa/
prostopadła, zdjęcie prawe – prostopadła/równoległa do płaszczyzny polaryzacji światła
odbitego od podłogi.

12. Obserwacja zastosowania światła spolaryzowanego w technice (fotografia,
wyświetlacz ciekłokrystaliczny).

Wniosek:
Światło dochodzące z wyświetlacza ciekłokrystalicznego jest

spolaryzowane i dlatego wydaje

się, że zmienia się jego jasność, gdy jest oglądany przez różnie ustawiony analizator

13. Obserwacja składu spektralnego światła emitowanego przez różne źródła

Obserwacje:
Świecąca żarówka emituje światło o widmie…

ciągłym.

Jarzeniówki i żarówki, tzw. energooszczędne (świetlówki), emitują światło o widmie…

pasmowo - liniowym z widocznymi liniami emisyjnymi rtęci.

Kierując spektroskop w stronę nieba, nigdy jednak bezpośrednio w stronę słońca, zobaczymy

(po dobrym ustawieniu ostrości obrazu)…

dużą ilość cieniutkich, czarnych linii na tle widma

ciągłego. To tzw. linie absorpcyjne Fraunhofera.

Diody emitują…

promieniowanie w bardzo wąskim przedziale widma