Изучение закона Малюса

Если на поляроид падает плоскополяризованный свет, то он почти полностью проходит через него, когда плоскость колебаний вектора ` Е в падающем луче совпадает с плоскостью поляроида, или почти полностью задерживается им, когда вектор ` Е перпендикулярен этой плоскости. Если вектор ` Е образует угол j относительно плоскости поляроида ОО ^/, луч может быть разложен на два луча, у которых векторы Е _{| |} и Е _^ взаимно перпендикулярны и определяются они как

Е _{| |} = Е cosj, Е _^ = Е sinj. (1)

Вектор Е _{| |} первого луча, лежащий в плоскости поляроида, проходит через него (рис. 1), вектор Е _^второго луча, перпендикулярный к этой плоскости, задерживается им. Так как интенсивность прошедшей волны пропорциональна Е ²_{| |}, то I ~ Е ² cos²j.

Тогда

I = I ₀ cos²j, (2)

где I ₀ ¾ интенсивность прошедшего света при j = 0.

Соотношение (2) называется законом Малюса.

Рис. 1	Рис. 2

Описание установки

Установка содержит два поляроида П₁ и П₂, расположенных на пути светового луча, идущего от источника естественного света к приемнику — фотоэлементу с гальванометром Г (рис. 2). Свет, пройдя первый поляроид (называемый поляризатором), становится плоскополяризованным. Его вектор ` Е образует с плоскостью второго поляроида (называемого анализатором) угол j. Интенсивность прошедшего света определяется законом Малюса [см. формулу (2)].

Порядок выполнения работы

1. Отметить по шкале держателя поляризатора П₁ угол установки его плоскости j_п.

2. Вращать анализатор П₂, отмечая через каждые 20° угол его установки j_а и ток i через гальванометр. Измерения проводят до полного поворота анализатора на 360°. Данные измерений занести в таблицу.

3. Построить графики зависимости i от cos²Dj и Dj.

4. Сделайте вывод: выполняется закон Малюса или нет?

Контрольные вопросы

Чем отличается естественный свет от поляризованного?

В чем заключается явление двойного лучепреломления?

В чем состоит явление поляризации света?

Что такое поляроид?

В чем состоит явление дихроизма?

Сформулируйте закон Малюса.