Informatyka W3C9L15
|
Sprawdzenie prawa Malusa |
Data: 15.04.2013 |
Nr. Ćwiczenia 16 |
Konrad Kowalczyk |
Ocena: |
Opis ćwiczenia.
wprowadzenie teoretyczne:
Fale świetlne są to fale elektromagnetyczne , związane z rozchodzeniem się w przestrzeni okresowo zmiennych pól: elektrycznego o natężeniu E i magnetycznego o natężeniu H. Ugięcie i interferencja światła świadczą o jego falowej naturze. Ponieważ w zjawisku tym występują zarówno fale poprzeczne jak i podłużne, zatem nie pozwalają na wyciągnięcie wniosku co do charakteru fali. Doświadczalnym dowodem poprzecznego charakteru fali świetlnej jest zjawisko polaryzacji. Sprowadzając drgania strumienia świetlnego do jednej płaszczyzny zawierającej wektor to mamy do czynienia ze światłem liniowo spolaryzowanym. Płaszczyzna przechodząca przez wypadkową wektora i nosi nazwę wektora świetlnego. Płaszczyzna do niego prostopadła nosi nazwę płaszczyzny polaryzacji.
Zmiana kąta między płaszczyznami polaryzacji polaryzatora i analizatora powoduje zmiany natężenia promienia świetlnego. Zależność tą wyraża prawo Malusa.
Prawo Malusa:
Ia- natężenie światła po przejściu przez analizator
Ip- natężenie światła po przejściu przez polaryzator
ka- współczynnik przezroczystości analizatora
α-kąt między polaryzatorem a analizatorem
przebieg ćwiczenia:
Ćwiczenie wykonano na zestawie składającym się ze źródła światła Z, polaroidów P i A spełniających rolę polaryzatora i analizatora oraz fotooporu F użytego jako czujnik zmian natężenia światła, przechodzącego przez polaryzator i analizator.
Wszystkie elementy zostały połączone obudową aby światło zewnętrzne nie wpływało na wyniki pomiarów i umieszczone na ławie optycznej.
Wykonano 37 pomiarów natężenia światła przechodzącego przez polaryzator i analizator za każdym razem obracając analizator o 10 . Zmierzone wartości fotoprądów są zgodne ze wzorem:
i - natężenie fotoprądu
- natężenie światła spolaryzowanego
A - współczynnik proporcjonalności
Wyniki pomiarów zanotowane zostały w tabeli.
Wnioski i uwagi:
Sprawdzanie prawa Malusa opiera się na pomiarze natężenia prądu w obwodzie elektrycznym z ustrojem magnetoelektrycznym fotorezystorem.
Zmiana kąta między płaszczyznami polaryzacji polaryzatora i analizatora powoduje zmiany natężenia promienia świetlnego ,a co za tym idzie zmiany natężenia prądu płynącego przez ustrój.
Przyczynami błędów pomiarowych są między innymi :
błąd związany z klasą miernika,
niestałość napięcia zasilającego źródło światła,
błąd paralaksy.
Analizując pomiary możemy jednoznacznie potwierdzić prawo Malusa.