Міністерство освіти і науки України Національний університет „ Львівська політехніка “ Кафедра фізики ЗВІТ Про виконання лабораторної роботи №35 «ВИВЧЕННЯ ОБЕРТАННЯ ПЛОЩИНИ ПОЛЯРИЗАЦІЇ СВІТЛА І ВИЗНАЧЕННЯ КОНЦЕНТРАЦІЇ ЦУКРУ В РОЗЧИНІ» Львів – 2015 Мета роботи: Ознайомитись з явищами обертання площини поляризації світла оптично активними речовинами і штучного обертання площини поляризації світла магнітним полем, а також визначити концентрацію цукру ряду розчинів Прилади і матеріали: Цукрометр типу СУ-4, набір трубок з розчинами цукру різних концентрацій, соленоїд, випрямляч струму типу ВС-24М Короткі теоретичні відомості: Природним (неполяризованим) називається світло з усіма можливими рівноймовірними орієнтаціями вектора
(отже, і
) (рис. 2.14,а). Поляризованим називається світло, в якому напрямки коливань вектора
певним чином упорядковані. Якщо коливання вектора
світлової хвилі відбуваються в одній певній площині, то світло називається лінійно поляризованим (плоскополяризованим (рис. 2.14,б). У випадку, коли вектор
описує еліпс в площині перпендикулярній до напрямку поширення променя, то така хвиля називається еліптично поляризованою, а якщо коло ( поляризованою по колу (циркулярно поляризованою). Коли вектор
обертається проти годинникової стрілки в площині перпендикулярній до напрямку поширення променя, то поляризація називається правою, а в протилежному випадку – лівою. Якщо внаслідок яких-небудь зовнішніх впливів має місце переважаючий напрямок коливань вектора
, то світло є частково поляризованим (рис. 2.14,в). Поляризацією світла називається виділення лінійно поляризованого світла з природного або частково поляризованого. Плоскополяризоване світло можна отримати з природного за допомогою приладів, які називаються поляризаторами. Ці прилади вільно пропускають коливання, паралельні до площини поляризації, яка називається головною площиною, і повністю або частково затримують коливання, які перпендикулярні цій площині. В ролі поляризаторів можуть бути середовища, які анізотропні відносно коливань вектора
, наприклад, кристали. Прилади, за допомогою яких аналізують ступінь поляризації світла, називають аналізаторами. Якщо на поляризатор падає природне світло (рис. 2.15), то при вході в поляризатор падаючу хвилю, вектор напруженості
електричного поля якої коливається у площині, що утворює з головною площиною поляризатора р–р кут
, можна зобразити у вигляді двох коливань у взаємно перпендикулярних площинах (рис. 2.15). Причому амплітуди коливань можна виразити таким чином:
;
. Перше коливання з амплітудою
пройде через поляризатор, а друге з амплітудою
буде затримане поляризатором. Отже, при цьому
. Оскільки інтенсивність світла
пропорційна квадратові амплітуди світлового вектора
(
), то співвідношення
можна записати таким чином:
, (2.38) де
– інтенсивність коливань з амплітудою
. В природному світлі всі значення ( рівноймовірні. Тому частка світла, що пройшло через поляризатор, буде дорівнювати середньому значенню
, тобто
і
. Якщо на аналізатор падає лінійно поляризоване світло, отримане за допомогою поляризатора, головна площина якого p–p утворює кут
з головною площиною аналізатора a–a, то значення інтенсивності світла на виході з аналізатора буде виражатися формулою
. (2.39) Якщо аналізатор і поляризатор не є абсолютно прозорими, то
, (2.40) де
– кофіцієнт прозорості поляризатора,
- коефіцієнт прозорості аналізатора. Отримані співвідношення (2.39) і (2.40) виражають закон Малюса. З співвідношень (2.39) та (2.340) випливає, що зі зміною кута
між головними площинами поляризатора і аналізатора змінюється інтенсивність світла
: якщо
, то після аналізатора б...