Opracowanie wyników

I Polaryzacja światła

Niepewność ustawienia płaszczyzny polaryzacji wynika tylko z niedokładności podziałki:

Niepewność wyznaczenia stosunku: I/I_o obliczamy z prawa przenoszenia błędów:

Z prawa Malusa mamy:

Zależność tę umieszczono na wykresie.

Prawo Malusa dość dobrze opisuje zależność między kątem skręcenia płaszczyzny polaryzacji a natężeniem przechodzącego przez polaryzator światła otrzymaną przez nas w doświadczeniu. Nie wielkie różnice można tłumaczyć niedokładnością odczytu, jak również błędami spowodowanymi przez inne niż badana fale świetlne w labolatorium.

Kąt skręcenia	Natężenie zmierzone				Natężenie przewidywane	I/Izero dośw.	I/Izero teoret.	różnica I/Izero teor i dośw	D I/Izero
		I	II	III						I średnie
0	259	260	261	260	117,90	0,15	0,07	0,081	0,0028
5	367	368	371	369	205,88	0,21	0,12	0,092	0,0029
10	616	620	612	616	314,35	0,35	0,18	0,171	0,0029
15	798	799	801	799	440,00	0,45	0,25	0,204	0,0029
20	980	983	976	980	579,02	0,56	0,33	0,228	0,0029
25	1212	1207	1209	1209	727,19	0,69	0,41	0,274	0,0029
30	1330	1325	1326	1327	880,00	0,75	0,50	0,254	0,0030
35	1426	1416	1418	1420	1032,81	0,81	0,59	0,220	0,0030
40	1463	1469	1458	1463	1180,98	0,83	0,67	0,160	0,0030
45	1554	1558	1552	1555	1320,00	0,88	0,75	0,133	0,0030
50	1610	1619	1615	1615	1445,65	0,92	0,82	0,096	0,0030
55	1647	1653	1658	1653	1554,12	0,94	0,88	0,056	0,0030
60	1682	1686	1683	1684	1642,10	0,96	0,93	0,024	0,0030
65	1680	1685	1673	1679	1706,93	0,95	0,97	0,016	0,0030
70	1735	1738	1732	1735	1746,63	0,99	0,99	0,007	0,0031
75	1745	1750	1746	1747	1760,00	0,99	1,00	0,007	0,0031
80	1716	1723	1715	1718	1746,63	0,98	0,99	0,016	0,0030
85	1704	1702	1710	1705	1706,93	0,97	0,97	0,001	0,0030
90	1690	1692	1688	1690	1642,10	0,96	0,93	0,027	0,0030
95	1649	1660	1655	1655	1554,12	0,94	0,88	0,057	0,0030
100	1590	1592	1588	1590	1445,65	0,90	0,82	0,082	0,0030
105	1550	1540	1548	1546	1320,00	0,88	0,75	0,128	0,0030
110	1457	1455	1465	1459	1180,98	0,83	0,67	0,158	0,0030
115	1355	1360	1355	1357	1032,81	0,77	0,59	0,184	0,0030
120	1230	1240	1241	1237	880,00	0,70	0,50	0,203	0,0030
125	1070	1067	1073	1070	727,19	0,61	0,41	0,195	0,0029
130	861	857	862	860	579,02	0,49	0,33	0,160	0,0029
135	666	670	658	665	440,00	0,38	0,25	0,128	0,0029
140	510	515	519	515	314,35	0,29	0,18	0,114	0,0029
145	341	339	345	342	205,88	0,19	0,12	0,077	0,0028
150	200	202	204	202	117,90	0,11	0,07	0,048	0,0028
155	108	109	109	109	53,07	0,06	0,03	0,032	0,0028
160	43	42	42	42	13,37	0,02	0,01	0,016	0,0028
165	29	29	29	29	0,00	0,02	0,00	0,016	0,0028
170	58	58	57	58	13,37	0,03	0,01	0,025	0,0028
175	142	143	144	143	53,07	0,08	0,03	0,051	0,0028
180	280	281	283	281	117,90	0,16	0,07	0,093	0,0028
185	430	434	428	431	205,88	0,24	0,12	0,128	0,0029
190	613	606	607	609	314,35	0,35	0,18	0,167	0,0029
195	790	775	776	780	440,00	0,44	0,25	0,193	0,0029
200	1016	1019	1044	1026	579,02	0,58	0,33	0,254	0,0029
205	1188	1170	1175	1178	727,19	0,67	0,41	0,256	0,0029
210	1285	1276	1277	1279	880,00	0,73	0,50	0,227	0,0030
215	1385	1376	1375	1379	1032,81	0,78	0,59	0,197	0,0030
220	1515	1509	1510	1511	1180,98	0,86	0,67	0,188	0,0030
225	1605	1604	1602	1604	1320,00	0,91	0,75	0,161	0,0030
230	1676	1667	1660	1668	1445,65	0,95	0,82	0,126	0,0030
235	1680	1684	1676	1680	1554,12	0,95	0,88	0,072	0,0030
240	1736	1723	1721	1727	1642,10	0,98	0,93	0,048	0,0031
245	1730	1735	1733	1733	1706,93	0,98	0,97	0,015	0,0031
250	1750	1756	1748	1751	1746,63	1,00	0,99	0,003	0,0031
255	1730	1736	1734	1733	1760,00	0,98	1,00	0,015	0,0031
260	1717	1718	1710	1715	1746,63	0,97	0,99	0,018	0,0030
265	1714	1700	1709	1708	1706,93	0,97	0,97	0,000	0,0030
270	1685	1674	1677	1679	1642,10	0,95	0,93	0,021	0,0030
275	1603	1610	1606	1606	1554,12	0,91	0,88	0,030	0,0030
280	1576	1582	1579	1579	1445,65	0,90	0,82	0,076	0,0030
285	1540	1530	1534	1535	1320,00	0,87	0,75	0,122	0,0030
290	1405	1401	1393	1400	1180,98	0,80	0,67	0,124	0,0030
295	1298	1293	1302	1298	1032,81	0,74	0,59	0,150	0,0030
300	1181	1189	1185	1185	880,00	0,67	0,50	0,173	0,0029
305	963	958	954	958	727,19	0,54	0,41	0,131	0,0029
310	798	805	801	801	579,02	0,46	0,33	0,126	0,0029
315	639	642	648	643	440,00	0,37	0,25	0,115	0,0029
320	444	446	447	446	314,35	0,25	0,18	0,075	0,0029
325	278	278	275	277	205,88	0,16	0,12	0,040	0,0028
330	164	165	164	164	117,90	0,09	0,07	0,026	0,0028
335	86	86	86	86	53,07	0,05	0,03	0,019	0,0028
340	43	44	43	43	13,37	0,02	0,01	0,017	0,0028
345	33	32	33	33	0,00	0,02	0,00	0,019	0,0028
350	63	60	61	61	13,37	0,03	0,01	0,027	0,0028
355	137	136	136	136	53,07	0,08	0,03	0,047	0,0028
360	235	236	235	235	117,90	0,13	0,07	0,067	0,0028

II Dyfrakcja światła

Szerokości szczeliny obliczamy ze wzoru:

gdzie: λ = 632,8 nm; n=1;

Kąt θ jest kątem trójkąta prostokątnego, gdzie przyprostokątnymi są: odległość szczeliny od fotodiody i odległość między kolejnymi maksimami dyfrakcyjnymi, zatem:

, gdzie: d - odległość szczeliny od fotodiody

stąd: 0,0567 mm

Błąd wyznaczenia szerokości szczeliny znajdujemy z prawa przenoszenia błędów:

Po podstawieniu:

stąd: Δs = 0,0063 mm

Wzór na wzmocnienie fali:

Ponieważ:

zatem:

gdzie x_o = 7,25mm; d = 0,0567mm; λ = 632,8 nm

Zależność tą naniesiono na wykres doświadczalny.

Jak widać zależności teoretyczna i doświadczalna są zbliżone.

Wychylenie X	Natężenie zmierzone
		I	II	III	I średnie
0	141	142	140	141
0,25	134	135	133	134
0,5	123	124	122	123
0,75	112	113	111	112
1	107	108	106	107
1,25	108	109	107	108
1,5	120	121	119	120
1,75	146	147	145	146
2	185	186	184	185
2,25	245	246	244	245
2,5	324	325	323	324
2,75	421	422	420	421
3	542	543	541	542
3,25	685	686	684	685
3,5	840	841	839	840
3,75	1000	1001	999	1000
4	1150	1151	1149	1150
4,25	1290	1291	1289	1290
4,5	1405	1406	1404	1405
4,75	1505	1506	1504	1505
5	1579	1580	1578	1579
5,25	1640	1641	1639	1640
5,5	1690	1691	1689	1690
5,75	1735	1736	1734	1735
6	1763	1764	1762	1763
6,25	1790	1791	1789	1790
6,5	1809	1810	1808	1809
6,75	1820	1821	1819	1820
7	1824	1825	1823	1824
7,25	1829	1830	1828	1829
7,5	1824	1825	1823	1824
7,75	1815	1816	1814	1815
8	1797	1798	1796	1797
8,25	1773	1774	1772	1773
8,5	1740	1741	1739	1740
8,75	1697	1698	1696	1697
9	1649	1650	1648	1649
9,25	1595	1596	1594	1595
9,5	1520	1521	1519	1520
9,75	1435	1436	1434	1435
10	1321	1322	1320	1321
10,25	1185	1186	1184	1185
10,5	1020	1021	1019	1020
10,75	850	851	849	850
11	690	691	689	690
11,25	530	531	529	530
11,5	400	401	399	400
11,75	290	291	289	290
12	211	212	210	211
12,25	156	157	155	156
12,5	121	122	120	121
12,75	106	107	105	106
13	109	110	108	109
13,25	121	122	120	121
13,5	141	142	140	141
13,75	164	165	163	164
14	189	190	188	189
14,25	207	208	206	207
14,5	223	224	222	223
14,75	233	234	232	233
15	238	239	237	238
15,25	236	237	235	236
15,5	226	227	225	226
15,75	210	211	209	210
16	190	191	189	190
16,25	168	169	167	168
16,5	144	145	143	144
16,75	123	124	122	123
17	104	105	103	104
17,25	87	88	86	87
17,5	75	76	74	75
17,75	66	67	65	66
18	61	62	60	61

---