 | Pobierz cały dokument c4ja1.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.31.ruch.doc Rozmiar 71 KB |
Badanie odbicia światła od powierzchni dielektryków.
1. Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest określenie wartości natężenia światła odbitego od powierzchni dielektryków dla różnych kątów padania , a przede wszystkim wyznaczenie kąta Brewstera oraz kąta granicznego całkowitego wewnętrznego odbicia , a następnie na podstawie ich znajomości określenie współczynnika załamania szkła.
Ponadto celem ćwiczenia jest również obserwacja światła spolaryzowanego liniowo i sprawdzenie prawa Malusa.
2. Podstawy fizyczne
Falą elektromagnetyczną nazywamy przemieszczające się w przestrzeni zaburzenie pól elektrycznego oraz magnetycznego. Natężenie obu tych pól dla fali monochromatycznej w dowolnym punkcie zmieniają się proporcjonalnie do funkcji cos(t) i oscylacje te przesuwają się w przestrzeni ze stała prędkością v. Wektor natężenia pola elektrycznego E monochromatycznej fali elektromagnetycznej rozchodzącej się w kierunku osi OX opisany jest wzorem:
Wektory natężenia pola elektrycznego i magnetycznego, dla fal elektromagnetycznych są prostopadłe względem siebie oraz do kierunku rozchodzenia się fali ( fala elektromagnetyczna jest falą poprzeczną). Dlatego określenie kierunku fali elektromagnetycznej nie wyznacza jednoznacznie kierunków wektorów natężenia pola elektrycznego i magnetycznego.
Jeżeli kierunki drgań wektorów zmieniają się w czasie w sposób przypadkowy, to światło nie jest spolaryzowane. W przypadku światła spolaryzowanego kierunek wektorów natężenia pola jest stały lub zmienia się w sposób ściśle określony dla wszystkich punktów na drodze rozchodzenia się fali. Można wyróżnić trzy rodzaje polaryzacji: liniową , kołową i eliptyczną.
Do wytwarzania i badania fali światła spolaryzowanego wykorzystywane są polaryzatory, tj. elementy przepuszczające światło tylko o określonym kierunku polaryzacji. W sytuacji kiedy kierunek polaryzacji tworzy z osią polaryzatora kąt ϕ, jest przepuszczana część fali elektromagnetycznej określona przez rzut wektora natężenia pola fali elektromagnetycznej na kierunek osi polaryzatora. Wobec tego natężenie światła opisuje wzór (jest to prawo Malusa):
Stosunek prędkości fali w próżni c do prędkości fali wypadkowej w danym ośrodku v definiuje się jako współczynnik załamania światła n. Światło przenikające z jednego ośrodka do drugiego o innym współczynniku załamania ulega odbiciu i załamaniu. Kąt padania jest równy kątowi odbicia. Natomiast zależność pomiędzy kątem padania i załamania opisuje prawo Snelliusa:
 | Pobierz cały dokument c4ja1.mibm.wip.pw.fizyka.2.laborki.fiza.2.31.ruch.doc rozmiar 71 KB |