Nazwisko	Fijałkowski	WYŻSZA SZKOŁA PEDAGOGICZNA w RZESZOWIE I PRACOWNIA FIZYCZNA
Imię	Daniel	Wykonano		Oddano
Kierunek	Fizyka z Informatyką	Data:	Podpis:	Data:	Podpis:
Rok studiów	II
Grupa laboratoryjna	VIII
Ćwiczenie Nr	Temat:

Promieniowi światła przypisujemy wektor świetlny E - reprezentujący natężenie pola elektrycznego, drgającego prostopadle do kierunku promienia.

W fali świetlnej niespolaryzowanej drgania te są nieuporządkowane, prostopadłe do promienia świetlnego ale leżą w różnych płaszczyznach przechodzących przez ten promień

Natomiast w fali spolaryzowanej liniowo drgania wektora świetlnego odbywają się w jednej płaszczyźnie.

Przy przejściu promienia świetlnego przez kryształ drgania wektora świetlnego rozkładają się na składowe prostopadłą do osi optycznej i do niej równoległą. Jeśli kierunek promienia świetlnego nie pokrywa się z osią optyczną to wartość wektora świetlnego wyrażamy wzorem

E=E₀cos

Gdzie  - jest to kąt pomiędzy kierunkami drgań w promieniu padającym.

Ponieważ strumień świetlny jest proporcjonalny do kwadratu amplitudy drgań wektora świetlnego więc dla strumienia świetlnego otrzymujemy:

=₀cos²

I określamy ten wzór jako prawo Malusa.

Opis doświadczenia:

Do doświadczenia używamy przyrządu zwanego fotometrem polaryzacyjnym, którego zasadniczymi elementami są: fotodioda, oraz płytki polaryzacyjne umieszczone w odpowiedniej osłonie. Z płytkami połączone są skale kątowe.

Strumień świetlny wysyłany przez żarówkę przechodzi przez filtr cieplny a następnie przez polaryzatory po czym pada na powierzchnię fotodiody. Soczewka skupia wiązkę światła tak by całkowity strumień świetlny wchodzący do przyrządu padał na fotodiodę. Pod wpływem strumienia świetlnego na biegunach fotodiody powstaje napięcie i w obwodzie zewnętrznym płynie prąd, którego natężenie I jest w przybliżeniu proporcjonalne do strumienia świetlnego.

I=k

Stopień przybliżenia zależy od wartości oporu R włączonego w obwód fotodiody.

Na podstawie tej zależności możemy wprowadzić do prawa Malusa zamiast strumieni świetlnych odpowiadające im natężenia prądu fotodiody. Otrzyma ono wówczas postać:

I=I₀ cos²

Gdzie I₀ - natężenie prądu przy =0, I - natężenie prądu fotodiody przy <90^o.

Równaniu I=I₀ cos² odpowiada proporcjonalnie zależność:

Która posłuży nam do graficznej prezentacji wyników naszych pomiarów.

LP



I [A]

cos^2

σ



Wnioski i spostrzeżenia:

Pomimo kilkukrotnego sprawdzania poprawności pomiarów nie udało nam się uzyskać wyników, dzięki którym wykres prądu w funkcji kąta pokrywałby się z wykresem funkcji cos².

Przyczyną powstania nieścisłości mogła być wyeksploatowana bateryjka zasilająca amperomierz, której zmienny prąd mógł mieć istotny wpływ na poprawność naszych pomiarów. Inną przyczyną mógł być błąd pochodzący od polaryzatora - np. w trakcie zmieniania kąta mogliśmy nieznacznie zmienić jego położenie co mogło powodować powstanie błędu przypadkowego czy też zabrudzenie polaryzatorów lub ich wzajemne położenie.

Fotodioda

Strumień świetlny

R

I

polaryzator

polaryzator

soczewka

Skale kątowe

---