Часть 2. Определение угла Брюстера и абсолютного показателя преломления молибденового стекла

1. Установить на оптическую скамью осветитель, один поляроид (поляризатор), черное зеркало из молибденового стекла на поворотном столике. Фотоэлемент повернуть относительно столика так, чтобы он не перекрывал луч, падающий на зеркало, и луч, отраженный от зеркала.

2. Повернуть черное зеркало вокруг вертикальной оси поворотного столика и установить его плоскость так, чтобы риска (черточка) на неподвижной основе – диске столика была близка к отметке «60°» поворотной круговой шкалы.

3. Вращая поляроид вокруг горизонтальной оси, совпадающей с лучом, добиться минимальной яркости изображения осветителя в зеркале. Наблюдатель должен располагаться так, чтобы в его глаз попадал свет, отраженный от зеркала. При этом изображение осветителя видно вблизи вертикальной оси зеркала.

4. Положение поляризатора и зеркала последовательно уточнить несколько раз, добиваясь, чтобы система, состоящая из поляризатора и черного зеркала, практически не пропускала отраженный свет, то есть изображение источника в зеркале имело минимальную яркость.

В этом случае луч света падает на зеркало под углом Брюстера, а в падающей на зеркало световой волне колебания вектора напряженности электрического поля совершаются в горизонтальной плоскости (плоскости падения).

Деление круговой поворотной шкалы, с которым при этом совпадает риска неподвижной основы столика, дает значение угла Брюстера. Запишите его в таблицу 2.

Таблица 2 – Определение угла Брюстера и показателя преломления.

Экспериментальные данные	Расчетные данные
	, градусы	, градусы

5. Измерить угол Брюстера аналогично п.п. 2-4 несколько раз.

6. С помощью регулятора изменить интенсивность света осветителя и проделать описанные опыты при другой интенсивности света. По указанию преподавателя опыты могут быть проделаны и при третьей интенсивности.

7. Найти среднее значение угла Брюстера.

По формуле (2) оценить значение абсолютного показателя преломления молибденового стекла. При этом в формуле (2) считать , а абсолютный показатель преломления воздуха .

8. Построить схему хода лучей (вид сверху) при вертикальной установке зеркала, пользуясь принятыми на рисунке 4 обозначениями направления колебаний светового вектора .

9. Сделать вывод относительно возможности поляризации света при отражении от поверхности диэлектрика. Сделать вывод относительно зависимости (или независимости) угла Брюстера от интенсивности падающего света.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения понятиям: «линейно поляризованный свет», «частично поляризованный свет», «естественный свет».

2. Представьте рисунком линейно поляризованную световую волну.

3. Дайте определение понятию «плоскость поляризации линейно поляризованного света».

4. Назовите методы получения поляризованного света.

5 Что такое анизотропия кристаллов и какие кристаллы анизотропны в отношении направления колебаний вектора напряженности электрического поля?

6. В чем сущность явления двойного лучепреломления?

7. Что такое дихроизм? Приведите примеры дихроичных кристаллов.

8. Где применяются поляроиды в практической деятельности?

9. Сформулируйте закон Малюса и объясните физические величины, входящие в формулу закона.

10. Сформулируйте закон Брюстера.

11. Докажите, что при полной поляризации луча, отраженного от границы раздела двух диэлектриков, угол между преломленным и отраженным лучами равен 90°.

Список рекомендуемой литературы

1. Трофимова, Т.И.Курс физики: учеб. пособие для вузов / Т. И. Трофимова. - 13-е изд., стер. - М.: Академия, 2007. - 560 с. - §§ 190-193.

2. Детлаф, А.А. Курс физики: учеб. пособие для студ. вузов / А.А. Детлаф, Б.М. Яворский. - 7-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. - 720 с. - 30.1, 34.1, 34.2.

3. Савельев, И.В.Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х тт. Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика / И.В. Савельев. - 9-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2007. - 496 с. - §§ 110, 134-136.

4. Грабовский, Р.И. Курс физики: Учеб. пособие / Р.И. Грабовский. - 10-е изд., стер. - СПб.: Лань, 2007. - 608 с. - §§ 44, 58, 59.