Sprawozdanie pobrane ze StudentSite.pl
Chcesz więcej? Wejdź na: http://www.studentsite.pl/materialy_studenckie.html
Możesz także wspomóc swoimi sprawozdaniami innych: http://www.studentsite.pl/panel_materialy_studenckie/add

KF PŚk	Imię i nazwisko:				Wydział, grupa:
Symbol ćwiczenia: O6		Temat: Analiza światła spolaryzowanego
Data wykonania: 24.01.2010			Data oddania do poprawy:	Ocena:

1. Wiadomości wstępne:

Światło to fala elektromagnetyczna, która polega na rozchodzeniu się zmian pola elektrycznego i magnetycznego. Wektory tych pól są prostopadłe do siebie i do kierunku rozchodzenia się. Jest to więc fala poprzeczna. Do określania orientacji fali elektromagnetycznej bierze się kierunek drgań pola elektrycznego. Nazywany jest on kierunkiem polaryzacji. Jeżeli drgania pola elektrycznego są w jednym kierunku to taką falę nazywamy spolaryzowaną liniowo (światło może być jeszcze spolaryzowane kołowo lub eliptycznie), jeśli drgania są w różnych kierunkach to niespolaryzowaną. Urządzenia służące do polaryzacji światła nazywamy polaryzatorami. Wykorzystują one jeden z trzech podstawowych sposobów polaryzacji światła:

1. przez podwójne załamanie.

2. przez odbicie lub wielokrotne załamanie,

3. przez dichroizm.

Odbicie światła, zjawisko zmiany kierunku rozprzestrzeniania się promieni świetlnych zachodzące na granicy dwóch ośrodków, przy czym gdy co najmniej jeden z nich jest przezroczysty. Zjawisku odbicia towarzyszy częściowa polaryzacja światła. Pełna polaryzacja promienia odbitego występuje wtedy, gdy kat α miedzy promieniem odbitym i załamanym wynosi 90 stopni. Całkowita polaryzacja promienia odbitego występuje wiec tylko przy określonej wartości kąta padania α. Rodzaje polaryzacji:

• polaryzacja liniowa,

• polaryzacja kołowa.

Zgodnie z teoria Fresnela światło spolaryzowane liniowo uważać możemy za nałożenie dwóch spójnych, kołowo spolaryzowanych składowych o równych okresach i amplitudach, lecz przeciwnych kierunkach obrotu wektora. Natężenie Ie światła spolaryzowanego, przechodzącego przez analizator, zależy od kata α, jaki płaszczyzna polaryzacji analizatora tworzy z płaszczyzną polaryzacji polaryzatora. Zależność powyższą określa prawo Mallusa.

A₁ - światło opuszczające polaryzator,

A₂ - światło opuszczające analizator,

J - natężenie wiązki przechodzącej przez analizator .

Elektrodynamiczna definicja fali spolaryzowanej światło jest poprzeczna fala elektromagnetyczna tak wiec drgania świetlne można uznać za elektryczne. Wzory Frenela umożliwiają obliczenie natężenia i stopnia polaryzacji światła odbitego od powierzchni ciała przezroczystego o współczynniku załamania n, przy dowolnym kącie padania światła a , kącie załamania βR=(Ir/Io) -zdolności odbijające ciała

Gdzie: Ir - natężenie światła odbitego

Io - natężenie światła padającego.

Wektor E leży w płaszczyźnie padania.

Wektor prostopadły do płaszczyzny padania

Stopień polaryzacji światła odbitego

Wzory te odnoszą się do wiązek spolaryzowanych w płaszczyznach padania i odbicia. Prawo Brewstera

oraz

Kąt Brewstera a =arctg(n) określa maksymalna polaryzacje przy odbiciu.

2. Opracowanie wyników

Pomiar 0^o -90 ^o

α	0^o	10^o	20^o	30^o	40^o	50^o	60^o	70^o	80^o	90^o
Ip	700	679	608	490	364	237,5	124	50	10	0
Iα	700	678,9	618,1	525	410,8	289,2	175	81,9	21,1	0

Pomiar 90 ^o -0 ^o

α	90^o	80^o	70^o	60^o	50^o	40^o	30^o	20^o	10^o	0^o
Ip	0	10	48	123	229	353,5	500	602	674,5	700
Iα	0	21,1	81,9	175	289,2	410,8	525	618,1	678,9	700

* Ip _{- natężenie odczytane z amperomierza, wartości średnie po dokonaniu 10 pomiarów}

3. ocena błędów:

Różnice miedzy Iα teoretycznym a Ip z ćwiczenia wynikają z :

• niedokładności wskazań amperomierza

• niedokładności przetwornika światło- prąd

odchyłki od proporcjonalności natężenia prądu do natężenia