Janusz Mąka

1TD

Ćwiczenie 45

Temat: Sprawdzenie Prawa Malusa.Wyznaczenie rozkładu światła spolaryzowanego.

I. Zagadnienia do samodzielnego opracowania:

1. Ruch falowy, rodzaje fal.

2. Polaryzacja fali i jej rodzaje.

3. Polaryzacja światła przy odbiciu i załamaniu.

4. Polaryzatory.

5. Wielkości fotometryczne.

Przyrządy :

ława optyczna, źródło światła z polaryzatorem, skala kątowa z analizatorem, układ optyczny detektora, zasilacz i elektroniczny miernik oświetlenia.

Badanie stanu spolaryzowania wiązki światła odbywać się może za pomocą układu składającego się z dwóch ośrodków polaryzujących zwanych polaryzatorem i analizatorem. Po przejściu przez polaryzator światło jest liniowo spolaryzowane. Kolejno, światło przechodząc przez analizator jest ponownie polaryzowane liniowo. Konsekwencją takiego stanu spolaryzowania wiązki świetlnej jest jego zmiana jego natężenia po przejściu przez układ polaryzator - analizator. Zależność tę opisuje prawo Malusa:

gdzie: I - natężenie światła opuszczającego analizator.

I0 - natężenie światła padającego na analizator.

- kąt zawarty miedzy osiami głównymi polaryzatora i analizatora.

Wykonanie ćwiczenia:

1. Włączyć układ pomiarowy.

2. Ustawić analizator (przez przesunięcie skalą kątową) tak aby wskazanie miernika
oświetlenia było najmniejsze.

3. Zmieniając kąt ustawienia skali kątowej odczytać kolejne wartości oświetlenia w
luksach.

4. Pomiary przeprowadzić dla pełnego kąta płaskiego (360).

5. Powtórzyć ponownie kilka pomiarów w celu oszacowania błędów.

6. Oszacować błędy dodatkowe (odczyt kąta).

7. Sporządzić wykres zależności natężenia światła I w funkcji kąta w układzie
biegunowym (z uwzględnieniem błędów).

III. Tabela pomiarowa:

α	I	I obl
0°	55	55
20°	55	9,16
35°	53,5	44,92
40°	49,5	24,46
45°	44	15,18
50°	39	51,21
55°	33,5	0,03
60°	28	49,89
65°	21,5	17,4
70°	16	22,06
75°	10	46,73
80°	6,5	0,67
85°	4	53,29
90°	2	11,04
95°	2	29,32
100°	2,5	40,9
110°	7	54,89
120°	16	36,46
130°	29	7,42
140°	39,5	2,15
150°	48,5	26,89
160°	55	52,35
170°	55	48,39
180°	55	19,7
190°	55	0,24
200°	55	13,05
210°	55	42,97
220°	47,5	54,57
230°	38	34,13
240°	27,5	5,84
250°	15,5	3,19
260°	6,5	29,33
270°	2	53,3
280°	2	46,73
290°	7	17,4
300°	16	0,03
310°	28,5	15,18
320°	39,5	44,92
330°	48,5	54,04
340°	55	31,74
350°	55	4,42
360°	55	4,43

IV. Wykres:

ΔI = 2 [lx]

Δα max= 2°

V. Wnioski:

Natężenie światła, które przechodziło przez analizator dla α=0 było takie samo jak po przejściu przez polaryzator. Po zmianie kąta analizatora natężenie również ulegało zmianie według funkcji

I = I_ocos2α (Prawo Mausa). Analizując wykres zauważamy, że największe natężenie światła jest dla kątów 0°, 180° a najmniejsze dla kątów 90°, 270°.

---