Gozdek Robert II Fizyka z informatyką Grupa laboratoryjna XIV		Wyższa Szkoła Pedagogiczna I Pracownia Fizyczna
				Wykonano		Oddano
				Data	Podpis	Data	Podpis
Nr. Ćwiczenia:	Temat: Doświadczalne sprawdzanie prawa Malusa

1. CZĘŚĆ TEORETYCZNA

Promieniowi światła przypisujemy wektor świetlny E. Reprezentuje on natężenie pola elektrycznego, drgającego prostopadle do kierunku promienia. W fali świetlnej niespolaryzowanej drgania te są nieuporządkowane, prostopadłe do promienia, ale leżą w różnych płaszczyznach przechodzących przez ten promień (rys. a). W fali spolaryzowanej liniowo drgania wektora E odbywają się w jednej płaszczyźnie (rys. b). Istnieje możliwość rozkładu drgań wektora E na kierunki składowe według

Drgania wektora E w promieniu: a) niespolaryzowanym i b) spolaryzowanym

tych samych praw, jakie stosuje się do wszelkich wielkości wektorowych, mianowicie, według prawa równoległoboku wektorów. Taka możliwość ma miejsce przy przecho­dzeniu światła przez kryształy. Niech na płytkę kryształu pada prostopadła spolary­zowana wiązka promieni o kierunku drgań wektora elektrycznego AA (rys. c ). Płytka kryształu jest wycięta tak, że kierunek jej osi optycznej nie po­krywa się z kierunkiem promienia. W krysztale drgania wektora E nie mogą odbywać się w kierunku dowolnym, lecz tylko w dwu możliwych kierunkach: a) w kierunku równoległym do przecięcia głównego OO₁ , b) w .kierunku do niego prostopadłym BB₁ . Płaszczyznę przecięcia głównego wyznaczają: kierunek promienia i kierunek osi optycz­nej

Rys c). Rozkład wektora świetlnego w płytce krystalicznej

Ponieważ kryształ narzuca promieniowi padającemu dwa możliwe kierunki drgań, więc wektor E rozkłada się na dwa drgania składowe E_n i E_z o następujących ampli­tudach

gdzie α - kąt zawarty między kierunkami albo między płaszczyznami drgań w pro­mieniu padającym i promieniu załamanym zwyczajnym. Oba drgania składowe są spolaryzowane liniowo i odpowiadają: a) promieniowi zwyczajnemu o wektorze świetl­nym E_z prostopadłym do płaszczyzny przecięcia głównego i b) promieniowi nadzwy­czajnemu o wektorze E_n . Ponieważ strumień świetlny Φ jest proporcjonalny do kwa­dratu amplitudy drgań wektora świetlnego E, więc dla strumieni świetlnych: zwyczaj­nego Φ_z i nadzwyczajnego Φ_n , otrzymujemy wzory:

( 1 )

gdzie Φ - strumień światła padającego na płytkę. Równania (1) noszą nazwę praw Malusa . Jeśli płytka lub- warstewka krystaliczna będzie przepuszczała tylko jeden kierunek drgań dozwolonych (np. płytka polaryzacyjna lub nikol), to stosuje się tylko jedno z równań (1). Płytka będzie przepuszczać tylko jedno drganie składowe, drugie bowiem ulegnie całkowitemu wygaszeniu.

2. TABELA POMIARÓW

LP	 stopnie]	I [A]	cos * cos	sigma
1	0	24,5	1	1
2	5	24	0,9924	0,979167
3	10	23	0,96985	0,9375
4	15	22	0,93301	0,895833
5	20	21	0,88302	0,854167
6	25	19,5	0,82139	0,791667
7	30	17,5	0,75	0,708333
8	35	15,5	0,67101	0,625
9	40	13,5	0,58682	0,541667
10	45	11,5	0,5	0,458333
11	50	9,5	0,41318	0,375
12	55	7,5	0,32898	0,291667
13	60	5,5	0,25	0,208333
14	65	4	0,17861	0,145833
15	70	3	0,11697	0,104167
16	75	2	0,06698	0,0625
17	80	1	0,03015	0,020833
18	85	0,5	0,00759	0
19	90	0,5	0	0
20	95	1	0,00759	0,020833
21	100	1,5	0,03015	0,041667
22	110	4	0,11697	0,145833
23	120	7	0,25	0,270833
24	130	11	0,41318	0,4375
25	140	15	0,58682	0,604167
26	150	18,5	0,75	0,75
27	170	23	0,96985	0,9375
28	180	24,5	1	1
29	195	21,5	0,93301	0,875
30	210	17	0,75	0,6875
31	220	13	0,58682	0,520833
32	235	7,5	0,32898	0,291667
33	260	1	0,03015	0,020833
34	270	1	0	0,020833
35	280	1,5	0,03015	0,041667
36	295	5,5	0,1786	0,208333
37	320	15	0,58682	0,604167
38	340	21,5	0,88302	0,875
39	350	23,5	0,96985	0,958333
40	360	24,5	1	1

3. WYKRES

4. WNIOSKI

Ćwiczenie przebiegło bez większych zakłóceń, jednym słowem przebiegło pomyślnie. Prawo Malusa zostało przeze mnie udowodnione. Wykres z moich pomiarów wyszedł dość dokładny.

3

---