SU1490686A1

SU1490686A1 - Учебный прибор по физике

Info

Publication number: SU1490686A1
Application number: SU874255346A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Семенович Кройтор; Аурелиан Николаевич Волнянский
Original assignee: Кишиневский государственный медицинский институт
Priority date: 1987-06-02
Filing date: 1987-06-02
Publication date: 1989-06-30

Abstract

Изобретение относитс к демонстрационным приборам и позвол ет достоверно и нагл до подтвердить справедливость закона Малюса, например, при изучении свойств пол ризованного света. Прибор содержит размещенные на одной оптической оси 1 источник света, диаграмму 2, имеющую отверстие 3 с центром на оптической оси и периферийное отверстие 4, пол ризатор 5, вращающуюс кольцевую направл ющую 6 с расположенным в ней с зазором 7 светонепроницаемым диском 8 с отверстием 9 с центром на оптической оси, анализатор 10, установленный в отверстии 9 диска 8, и средство дл регистрации интенсивности излучени , состо щее из двух св занных с осциллографом фотоэлементов 11, 12, один из которых расположен на оптической оси 1 прибора, а другой - на оси луча 13, проход щего через периферийное отверстие 4 диафрагмы 2. Враща кольцевую направл ющую 6, а следовательно и анализатор 10 при отключенном фотоэлементе 12, на экране осциллографа наблюдают осциллограмму, имеющую форму конусоиды. Это говорит о том, что интенсивность подающего света мен етс по закону косинуса и тем самым подтверждаетс сущность закона Малюса. Осуществл те же операции, но с отключенным фотоэлементом 11 вместо фотоэлемента 12, наблюдают, что за один оборот анализатора 10 ширина зазора 7 мен етс до максимального значени и оп ть до нул , а на экране осциллографа - косинусоиду, что также подтверждает сущность закона Малюса. Затем при включенных двух фотоэлементах 11, 12 и вращении анализатора на экране осциллографа за один оборот анализатора наблюдают фигуру Лиссажу в виде восьмерки. Это говорит о том, что интенсивность света, проход щего через пол ризатор и вращающийс анализатор, за один оборот последнего дважды принимает максимальное значение, т.е. частота изменени интенсивности света в два раза больше частоты вращени анализатора, подтвержда тем самым сущность закона Малюса, применительно к тому, что вращение анализатора с какой-то частотой приводит к изменению интенсивности света по закону косинуса с вдвое большей частотой. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к демонстрационным приборам и может быть исполь

зовано, например, при изучении в кур се физики свойств пол ризованного света.

Целью изобретени вл етс повышение нагл дности демонстрации закона Малюса.

На чертеже представлена схема предлагаемого прибора.

Учебный прибор по физике содержит размещенный на одной оптической оси 1 источник света, диафрагму 2, имеющую отверстие 3 с центром на оптической оси и периферийное отверстие 4, пол ризатор 5, вращающуюс кольцевую направл ющую 6 с расположенным в ней с зазором 7 светонепроницаемым диском 8 с отверстием 9 с центром на оптической оси, анализатор 10, установленный в отверстии 9 диска 8, и средство дл регистрации интенсивности излучени , состо щее из двух св занных с осциллографом фотоэлементов 11 и 12, один из которых распложен на оптической оси 1 прибора,а другой - на оси луча 13,.проход щего через периферийное отверстие 4 диаф- parмы 2.

Прибор работает следующим образом .

Перед началом опыта объ вл ют обучаемым , что энерги световой волны пропорциональна квадрату амплитуды, следовательно, интенсивность света, прошедшего через пол ризатор и анализатор , определ етс из соотношени

COS2 If,

где Ip- интенсивность света, падающего от источника света; 1 - угол между ос ми пропускани пол ризатора и анализатора .

Это соотношение и представл ет собой закон Малюса.

После этого включают источник света и наблюдают, что лучи света от центрального отверсти 3 диафрагмы 2 проход т через пол ризатор 5, анализатор 10 и падают на фотоэлемент 11, а лучи 13 от периферийного отверсти 4 диафрагмы 2 проход т через пол ризатор 5, зазор 7 и падают на фотоэлемент 12.

При вращении анализатора зазор 7 за счет вращени диска 8 вместе с кольцевой направл ющей 6 вначале возрастает , а затем уменьшаетс до нул , Т-. е. образуетс щель переменной ширины между кольцевой направл ющей 6 и диском 8.

Опыты провод т в следующей последовательности .

5 0

5

0

5

Вначале осуществл ют демонстрацию без пол ризатора 5.

Подключают фотоэлемент 11 на вход осциллографа и привод т во вращение кольцевую направл ющую 6, а следовательно , и анализатор 10. В результате этого на экране осциллографа наблюдают горизонтальную линию, так как интенсивность проход щего света остаетс посто нной, что подтверждает однородность пространственного распределени естественного света.

При введении пол ризатора 5 в область светового потока и вращении анализатора 10 на экране осциллографа наблюдают осциллограмму, имеющую форму косинусоиды. Это свидетельствует о том, что интенсивность падающего света мен етс по закону косинуса, чем и подтверждаетс сущность закона Малюса .

Затем вместо фотоэлемента 11 на вход осциллографа подключают фотоэлемент 12 и осуществл ют предыдущие

операции. В этстм случае наблюдают, что за один оборот анализатора 10 ширина зазора 7 мен етс от нул до максимального значени и оп ть до нул , что приводит к изменению интенсивности падающего света, котора за один оборот имеет один максимум и один минимум. Этот процесс также наблюдают на экране осциллографа в виде косинусоиды.

В заключение опытов один из фотоэлементов подклкмают к одному входу, а другой - к другому входу осциллографа . За один оборот анализатора на экране наблюдают фигуру Лиссажу в виде восьмерки. Это свидетельствует о том,что интенсивность света, проход щего через пол ризатор и .вращаюинтеисивности света по закону косинуса с вдвое большей частотой.

Использование изобретени позвол ет достоверно и нагл дно подтвердить справедливость закона Мс1люса, например , при изучении свойств пол ризованного света.

Claims

Формула изобретени

Учебный прибор по физике, содержащий размещенные на одной оптической оси источник света, пол ризатор, анализатор и средство дл регистрации интенсивности излучени , отличающийс тем, что, с цепью повышени нагл дности демонстрации закона Малюса, он снабжен диафрагмой.

щийс анализатор, за один оборот пос- 20 расположенной между источником света

и пол ризатором, имеющей отверстие с центром на оптической оси и периферийное отверстие, и вращающейс кольцевой направл ющей с расположенным

25 в ней с зазором светонепроницаемым диском с отверстием с центром на оптической оси, при этом анализатор установлен в отверстии диска,а средство дл регистрации интенсивности

30 излучени состоит из двух св занных с осциллографом фотоэлементов,один из которых расположен на оптической оси прибора, а другой - на оси луча, проход щего через периферийное отледнего дважды принимает максимальное значение, т.е. частота изменени интенсивности света в два раза больше частоты вращени анализатора.Этим подтверждаетс сущность закона Малюса , объ сн юща взаимосв зь частоты изменени интенсивности света, котора сводитс к тому, что если этот закон, использу известное соотно , 1 + cos 2 шение cos i/ т, записать

в виде I - (( 1 -I- cos 2 t/ ), то очевидно , что вращение анализатора с какой-то частотой, приводит к изменению с верстие диафрагмы.