Maliu dėsnio tikrinimas ir Briusterio kampo nustatymas

Tema	Elektronika
Tipas	Laboratorinis darbas
Aprašymas	Darbo tikslas. Remiantis visiškuoju vidaus atspindžiu, nustatyti cilindrinio lęšio lūžio rodiklį ir Briusterio kampą. Naudojant lazerio šviesą ir poliaroidą, patikrinti Maliu dėsnį.
Patalpinta	2005-08-17
Parsisiuntė	866
	Parsisiųsti26 KB

Išsamus aprašymas

Teorinė dalis.

Pagal banginę teoriją regimąją šviesą sudaro elektromagnetinės bangos, kurių ilgis yra 400-760 nm ribose. Elektromagnetinės bangos – tai periodiškai kintančio elektro magnetinio lauko sklidimas erdvėje. Sklindant elektromagnetinėms bangoms laisva erdve, elektrinio lauko stiprumo vektorius E, magnetinio lauko stiprumo vektorius H ir sklidimo kryptis tarp savęs statmeni. Elektromagnetinės bangos yra skersinės. Kai vektorius E svyruoja tik viena linkme, statmena šviesos sklidimo krypčiai, ji vadinama tiesiai poliarizuota. Plokštuma pravesta per šviesos vektoriaus E svyravimų linkmę ir šviesos sklidimo kryptį, vadinama poliarizacijos plokštuma. Poliarizatoriumi gali būti šviesiai skaidri vienalytė ir izotropinė plokštelė. Pagal šviesos lūžio dėsnį kritimo kampo i ir lūžio kampo r sinusų santykis n21 nepriklauso nuo kritimo kampo dviem pasirinktom aplinkom ir lygus šviesos sklidimo greičių c1 pirmoje aplinkoje ir aplinkoje c2 santykiui.
Tuo atveju kai lūžęs spindulys šliaužia aplinkų skiriamąja riba (r=900), tai iš n21=sini/sinr=c1/c2 gauname tokią išraišką kritimo kampui ir , vadinamam ribiniu kampu, nustatyti :sinir=c1/c2=n21=1/n12 . Jeigu kritimo kampas didesnis už ribinį kampą, tai šviesa pilnai atspindi nuo aplinkos skiriamosios ribos kaip nuo veidrodžio – šis reiškinys vadinamas visiškuoju atspindžiu. Nustačius kampą, galime apskaičiuoti atitinkamas aplinkos absoliutinį lūžio rodiklį. Keičiant natūralios šviesos kritimo kampą, atspindėtos šviesos poliarizacijos laipsnis irgi kinta. Yra kritimo kampas ib , vadinamas Briusterio kampu, kuriam esant atspindėta šviesa yra pilnai poliarizuota ir jos šviesos vektoriaus E svyravimai yra statmeni kritimo plokštumai. Tg ib=n21. Kai natūrali šviesa krinta į aplinkų skiriamąją ribą, sklisdama vakume, tai Briusterio kampą rodo ši išraiška: Tg ib=n2.
Yra kristalų(pvz. Turmalinas), kuriuose be šviesos dvejopo lūžio aptinkamas dar dichroizmo reiškinys – tai šviesos absorbcijos priklausomybė nuo šviesos vektoriaus svyravimų linkmės. Nepaprastojo spindulio šviesos vektoriaus amplitudė lygi : En=Ecosčia - kampas tarp nepaprastojo spindulio ir ir kritimo spinduli poliarizacijos plokštumų. Kadangi šviesos intensyvumas tiesiogiai proporcingas šviesos vektoriaus amplitudės kvadratui, tai intencyvumas In yra lygus: In=I0cos2 čia I0 į polaroidą krintančios tiesiai poliarizuotos šviesos intensyvumas, o polaroidoskaidrumo koeficentas. Darbe, tikrinant Maliu dėsnį, šviesos I intensyvumo nematuojame. Matuojame šviesos intencyvumui proporcingą stiprumą srovės, tekančios apšviečiamu puslaidininkiniu prorezistoriumi. Nustatėme Briusterio kampą, kuriuo krintanti šviesa į dielektriką atsispindėjusioji šviesa yra tiesiai poliarizuota, o lūžusioji šviesa yra tik iš dalies poliarizuota. Taipogi ištyrėme Maliu dėsnį, nubraižėme gautų ekspermento metu srovių ir kampų priklausomybės grafiką. Iš jo matosi, kad teorinės ir mūsų apskaičiuotos reikšmės šiek skiriasi, kadangi darbo metu neišvengiamos aparatūrinės paklaidos.

Raktiniai žodžiai

• maliu desnis
• briusterio kampas
• briusterio kampo nustatymas ir maliu dėsnio patikrinimas