Rzeszów 9,06 ,2007

POLITECHNIKA RZESZOWSKA

Im. Ignacego ŁUKASIEWICZA

LABOLATORIUM Z FIZYKI

Sprawdzenie Prawa Malusa.

Wyznaczenie rozkładu światła spolaryzowanego

Rzepka Grzegorz I- SD, 6 lab

Rok akademicki 2006/2007

Ćwiczenie nr 45

Sprawdzenie Prawa Malusa.

Wyznaczenie rozkładu światła spolaryzowanego.

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.

Wykonanie ćwiczenia:

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.

Czynności:

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).

	I		I
[ ]	[ lx ]	[ ]	[ lx ]
0	31,75		1
5	37,5		1
10	46,25		1,5
15	55,25		1,5
20	71		2
25	87		1
30	105,5		2
35	127,5		1
40	146,75		1,5
45	165,25		1,5
50	183,5		2
55	201,25		2
60	222,5		3
65	240		3,5
70	255,25		4,5
75	266,75		1,5
80	272,5		1,5
85	276,75		3
90	271,25		2,5
95	264,75	1	2,5
100	256		1,5
105	236,5		2
110	221,5		3
115	200,75		1
120	183,75		1
125	160,25		2
130	143,5		1,5
135	124,5		1
140	103,5		1
145	93,25		1
150	67,75		1,5
155	53,75		1
160	43,75		1,5
165	35,5		1
170	31,25		1
175	30		1,5
180	32,75		1
185	37,5		1,5
190	45,5		1
195	56		1
200	71		1

	I		I
[ ]	[ lx ]	[ ]	[ lx ]
205	86		1
210	108		1
215	128,75		1
220	148,5		1
225	170		1
230	187,25		1,5
235	207,5		1,5
240	226,75		1
245	244,5		1
250	257,5		2,5
255	270,5		6
260	279,5		2
265	256,25		3
270	272,75		2
275	268		1,5
280	248,25	1	4
285	226,5		2,5
290	210,25		2
295	193		2
300	172,75		2,5
305	154		2
310	136,25		1,5
315	120		1
320	99,5		1,5
325	79,75		2
330	63		1,5
335	47,25		1,5
340	39,75		1
345	33,25		1,5
350	30,75		1,5
355	29,5		1
360	31,25		1,5

I = f()

Błędy względne pomiaru w procentach:

Przykładowe obliczenia :

= (1,5/30)100% 5%

= (1/124)100% 1%

= (1/29,5)100% 3%

Wnioski:

Błędy pomiaru oświetlenia zawierają się w granicach 1 5 % , błąd odczytu kąta 1. Na podstawie wykresu (uwzględniając błędy) możemy stwierdzić, że natężenie światła I jest proporcjonalne do sin2. Prawo Malusa opisuje tę zależność jako zależność cos2. Wynikałoby z tego, że dla = 0 rzeczywiste przesunięcie między osiami polaryzatora i analizatora jest równe 90.

---