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