Nr ćwiczenia: 10	Temat ćwiczenia: Badanie zjawiska dyfrakcji i polaryzacji światła	Ocenia z teorii:
Nr zespołu: 9	Imię i nazwisko: Mariusz Sypek	Ocena z zal. ćwiczenia:
Data: 15.03.2007	Wydział, rok, grupa: EAIiE, I, 7	Uwagi:

Cel ćwiczenia:

Obserwacja obrazu dyfrakcyjnego pojedynczej szczeliny i badanie wpływu szerokości szczeliny na położenia maksimów i minimów natężenia światła. Wyznaczenie szerokości szczeliny. Poznanie zjawiska polaryzacji światła. Sprawdzanie prawa Malusa.

Wymagane wiadomości teoretyczne:

1. Równanie fali elektromagnetycznej

2. Równania Maxwella :

prawo Gaussa dla elektryczności
prawo Gaussa dla magnetyzmu
uogólnione prawo Faradaya
uogólnione prawo Ampère'a

3. dyfrakcja - zmiana kierunku rozchodzenia się fali na krawędziach przeszkód oraz w ich pobliżu. Zjawisko zachodzi dla wszystkich wielkości przeszkód ale wyraźnie jest obserwowane dla przeszkód o rozmiarach porównywalnych z długością fali.

Zjawisko występuje dla wszystkich rodzajów fal, czyli także elekromagnetycznych

Dla pojedynczej szczeliny jasność w funkcji kąta odchylenia od osi:

gdzie:

• I - intensywność światła,

• λ - długość fali,

• d - szerokość szczeliny,

• funkcja sinc(x) = sin(x)/x.

4. Interferencja fal pochodzących z dwóch źródeł o długości λ, które leżą od punktu P w odległościach d₁ i d₂ opisanych zależnością:

fala ulega podwójnemu wzmocnieniu	fale się wygaszają
φ1 − φ2 = kλ

5. Polaryzacja (Zasada polaryzacji - pochłanianie składowej prostopadłej do kierunku polaryzacji)

- wykorzystanie analizatora do zmiany natężenia, prawo Malusa

Polaryzacja przez odbicie - istnieje pewien kąt padania, nazywany kątem całkowitej polaryzacji α_p , dla którego wiązka odbita jest całkowicie spolaryzowana liniowo w kierunku prostopadłym do płaszczyzny padania. Zjawisko zachodzi, gdy kąt odbicia i załamania tworzą kąt prosty, w konsekwencji:

Reguła połowy (natężenie niespolaryzowanej wiązki światła przepuszczonej przez polaryzator)

LASER (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) - wzmocnienie światła przez wymuszoną emisję promieniowania. Zjawisko promieniowania lasera wyróżnia się dużą gęstością mocy, małym rozmyciem energetycznym promieniowania (monochromatyczność), skolimowaniem, spójnością wiązki i polaryzacją liniową.

Substancje czynne optycznie -wykazujące czynność opt (aktywność optyczna), czyli skręcające płaszczyznę polaryzacji światła spolaryzowanego liniowo o pewien, charakterystyczny dla danej substancji kąt w prawo lub w lewo. Właściwość tę wykazują niektóre związki chemiczne w stanie gazowym, ciekłym i w roztworach, a także kryształy, tzw. kryształy optycznie czynne.

Polarymetr: przyrząd optyczny służący do pomiaru stężenia roztworów, których cząsteczki skręcają płaszczyznę polaryzacji światła.

Wyposażenie stanowiska:

Laser gazowy He-Ne o mocy 1 mW i długości fali 632,8 nm, ława optyczna, polaryzator i analizator, ekran, szczelina o regulowanej szerokości, fotodioda z zasilaczem i wyświetlaczem.