НУ “Львівська політехніка” Кафедра фізики Лабораторія оптична / ЗВІТ про виконання лабораторної роботи № 35 Назва роботи: “Вивчення обертання площини поляризації світла і визначення концентрації цукру в розчині” 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, виведення робочої формули: Природне і поляризоване світло. Закон Малюса Наслідком теорії Максвелла є твердження про поперечність світлових хвиль: вектори напруженості електричного
і магнітного
полів електромагнітної хвилі взаємно перпендикулярні і коливаються перпендикулярно до вектора швидкості
поширення хвилі. При розгляді світлових електромагнітних хвиль усі міркування зазвичай проводять для вектора
, який називається світловим вектором, тому що він має визначальний вплив при дії світла на речовину. Площина, в якій відбувається коливання вектора
, називається площиною поляризації, а перпендикулярна до неї площина – площиною коливань. Світло є сумарним електромагнітним випромінюванням множини атомів. Атоми випромінюють світлові хвилі незалежно один від одного у вигляді хвильового цугу, в якому вектор
коливається в одній площині. Хвильові цуги неперервно накладаючись змінюють один одного. Тому світлова хвиля, що випромінюється тілом, характеризується рівноймовірними напрямками коливань світлового вектора
. 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). Для характеристики поляризаційного стану використовують величину, яку називають ступінню поляризації:
, де
і
– відповідно, максимальна і мінімальна інтенсивність світла, що відповідають двом перпендикулярним компонентам вектора
. Для природного світла
=
і Р=0. Для плоскополяризованого –
=0 і Р=1. Поляризацією світла називається виділення лінійно поляризованого світла з природного або частково поляризованого. Задані величини: