Γραµµικά πολωµένο φως - Ο νόµος του Malus

Σχετικά έγγραφα
Γραµµικά πολωµένο φως - Ο νόµος του Malus

Επιστημονική Φωτογραφία (Ε)

συνίστανται από πολωτή που επιτρέπει να περνούν µόνο τα κατακόρυφα πολωµένα κύµατα.

sin 2 n = sin A 2 sin 2 2 n = sin A = sin = cos

ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. H γραφική αναπαράσταση ενός κύματος φωτός δίνεται στο Σχήμα 1(α) που ακολουθεί: ΣΧΗΜΑ 1

ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER ΗΛΕΚΤΡΟ ΟΠΤΙΚΗ ΙΑΜΟΡΦΩΣΗ LASER ΜΕ ΙΑΜΟΡΦΩΤΗ ΦΑΣΗΣ KERR

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΗ ΔΙΑΔΙΚΑΣΙΑ

Μέτρηση Γωνίας Brewster Νόμοι του Fresnel

ΑΚΤΥΛΙΟΙ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

ΑΣΚΗΣΗ 11 Μελέτη πόλωσης του φωτός και των οπτικά ενεργών ουσιών

Πόλωση ηλεκτρικού πεδίου

ΑΣΚΗΣΗ ΧΧ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΠΟΛΩΜΕΝΟΥ ΦΩΤΟΣ - ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ FRESNEL

LASER 4. ΜΕΛΕΤΗ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΩΝ ΜΕΓΕΘΩΝ ΤΟΥ ΙΟ ΙΚΟΥ LASER ΑΙΣΘΗΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΦΥΣΙΚΟΘΕΡΑΠΕΙΑΣ GaAs (ΤΥΠΟΥ FE-LA 10)

ΕΙΔΗ ΚΥΜΑΤΩΝ εγκάρσια διαμήκη

ιάθλαση. Ολική ανάκλαση. ιάδοση µέσα σε κυµατοδηγό.

Περίθλαση από ακµή και από εµπόδιο.

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2ο: ΜΗΧΑΝΙΚΑ- ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ.

δ) Αν ένα σηµείο του θετικού ηµιάξονα ταλαντώνεται µε πλάτος, να υπολογίσετε την απόσταση του σηµείου αυτού από τον πλησιέστερο δεσµό. ΑΣΚΗΣΗ 4 Μονοχρ

Διάθλαση φωτός και ολική ανάκλαση: Εύρεση του δείκτη διάθλασης και της γωνίας ολικής ανάκλασης

Κυματική οπτική. Συμβολή Περίθλαση Πόλωση

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑΤΙΚΗ ΕΝΟΤΗΤΑ: ΚΥΜΑΤΑ

Μέσα στην τάξη. Φωτοελαστικότητα. Το πολωμένο φως και το ταπεινό σελοτέηπ σε μία πολύχρωμη συνεργασία

Βασικές διαδικασίες παραγωγής πολωμένου φωτός

Περίθλαση από µία σχισµή.

Πως διαδίδονται τα Η/Μ κύματα σε διαφανή διηλεκτρικά?

Φωτοηλεκτρικό Φαινόµενο Εργαστηριακή άσκηση

γ) Να σχεδιάσετε τις γραφικές παραστάσεις απομάκρυνσης - χρόνου, για τα σημεία Α, Β και Γ, τα οποία απέχουν από το ελεύθερο άκρο αντίστοιχα,,

ΣΥΣΚΕΥΗ ΦΑΙΝΟΜΕΝΩΝ ΠΟΛΩΣΗΣ POA01 ΦΥΛΛΑΔΙΟ ΟΔΗΓΙΩΝ ΧΡΗΣΕΩΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 12/02/12 ΛΥΣΕΙΣ

= 2 3. Σε κάθε σηµείο του υγρού θα έχουµε συµβολή, έτσι η ενέργεια ταλάντωσης

ΤΕΙ ΑΘΗΝΑΣ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΧΗΜΕΙΑΣ & Τ/Υ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΦΥΣΙΚΗΣ ΟΠΤΙΚΗΣ - ΟΠΤΟΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ & LASER

Το Φως Είναι Εγκάρσιο Κύμα!

Ευρωπαϊκή Ολυµπιάδα Φυσικών Επιστηµών 2009 Προκαταρκτικός διαγωνισµός στη Φυσική. Σχολείο: Επισηµάνσεις από τη θεωρία

Μελέτη φάσµατος εκποµπής Hg µε φράγµα περίθλασης

Φυσική Οπτική (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 9: Κυκλικά και ελλειπτικά πολωμένο φως - μετατροπή του σε γραμμικά πολωμένο φως

Φυσική ΘΕΜΑ 1 ΘΕΜΑ 2 ΘΕΜΑ 3

Πειραματικός υπολογισμός του μήκους κύματος μονοχρωματικής ακτινοβολίας

Φυσική Οπτική (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 4: Μελέτη φάσματος εκπομπής Hg με φράγμα περίθλασης. Αθανάσιος Αραβαντινός

Απορρόφηση του φωτός Προσδιορισμός του συντελεστή απορρόφησης διαφανών υλικών

6.10 Ηλεκτροµαγνητικά Κύµατα

Οι πολωτές είναι οπτικά στοιχεία τα οποία διαμορφώνουν την κατάσταση πόλωσης του διερχόμενου φωτός.

Περίθλαση από διπλή σχισµή.

EΡΩΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ ΣΤΑ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ ΟΛΙΚΗ ΑΝΑΚΛΑΣΗ

ΑΣΚΗΣΗ 4 ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΑΠΟ ΑΠΛΗ ΣΧΙΣΜΗ

LASER 1 ΓΕΝΙΚΕΣ Ι ΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ LASER ΣΥΓΚΡΙΣΗ ΜΕ ΣΥΜΒΑΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ ΦΩΤΟΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 - ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

LASER 2. ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ LASER ΑΠΟ ΦΡΑΓΜΑ ΑΝΑΚΛΑΣΗΣ ΜΕΤΡΗΣΗ ΤΟΥ ΜΗΚΟΥΣ ΚΥΜΑΤΟΣ ΤΟΥ LASER He-Ne

Οπτική Μικροκυμάτων ΜΚ 1, ΜΚ 2

ΠΟΛΩΤΙΚΑ ΦΙΛΤΡΑ (Polaroids)

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΑΞΗΣ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΑΡΑΣΚΕΥΗ 27 ΜΑΪΟΥ 2005 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6)

LASER 3 ΣΥΜΒΟΛΗ ΚΑΙ ΠΕΡΙΘΛΑΣΗ ΦΩΤΟΣ LASER ΜΕΤΡΗΣΗ ΣΤΑΘΕΡΑΣ ΛΕΠΤΟΥ ΠΛΕΓΜΑΤΟΣ ΚΑΙ ΤΗΣ ΑΚΤΙΝΑΣ ΜΙΚΡΩΝ ΚΟΚΚΩΝ

Περίθλαση και εικόνα περίθλασης

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Β και Γ ΛΥΚΕΙΟΥ.

Φυσική ΙΙ (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 8: Γενικές ιδιότητες των laser -Σύγκριση με συμβατικές πηγές φωτός.

ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ

ΕΞΟΜΟΙΩΣΗ ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΩΝ

ιδακτική Ενότητα: Μηχανικά Κύµατα - Επαλληλία Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

Επαναληπτικό διαγώνισµα στα Κύµατα

Οδηγία: Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: 1 η - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 14/09/2014 ΘΕΜΑ Α

Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 5

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ. Εργαστήριο Φυσικής ΙΙΙ - Οπτική. Πέτρος Ρακιτζής. Τμήμα Φυσικής

ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

Φυσική Εικόνας & Ήχου Ι (Ε)

Εισαγωγή Στοιχεία Θεωρίας

ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά. Απορρόφυση ακτινοβολίας. Μέρος 1ον : ιάδοση κυµάτων σε διηλεκτρικά.


Φυσική ΙΙ (Ε) Ανοικτά Ακαδημαϊκά Μαθήματα. Ενότητα 6: Διάθλαση μέσω οπτικού πρίσματος - Υπολογισμός δείκτη διάθλασης.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης Τμήμα Φυσικής Εργαστήρια Οπτικής ΠΟΛΩΣΗ ΤΟΥ ΦΩΤΟΣ. Μάκης Αγγελακέρης 2009

Ο15. Κοίλα κάτοπτρα. 2. Θεωρία. 2.1 Γεωμετρική Οπτική

4ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 21 εκέµβρη ο Κεφάλαιο - Κύµατα. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

Φίλιππος Φαρμάκης Επ. Καθηγητής. Δείκτης διάθλασης. Διάδοση του Η/Μ κύματος μέσα σε μέσο

Συµβολή - Στάσιµα κύµατα.

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2015 Α ΦΑΣΗ

ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΕΠΙΠΕΔΟΙ ΚΑΘΡΕΦΤΕΣ ΕΙΔΩΛΟ

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ιάθλαση µέσω πρίσµατος Φασµατοσκοπικά χαρακτηριστικά πρίσµατος

Γενικά για µικροκύµατα. ηµιουργία ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων.

7 σειρά ασκήσεων. Για την επίλυση των προβλημάτων να θεωρηθούν γνωστά: σταθερά του Planck 6, J s, ταχύτητα του φωτός στον αέρα m/s

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΙΧΜΙΟ Επαναληπτικό στη Φυσική 1. Θέµα 1 ο

45 η Διεθνής Ολυμπιάδα Φυσικής Αστανά, Καζακστάν Πειραματική Εξέταση Πέμπτη, 17 Ιουλίου 2014

Μεγεθυντικός φακός. 1. Σκοπός. 2. Θεωρία. θ 1

φ(rad) t (s) α. 4 m β. 5 m α. 2 m β. 1 m

Ελληνικό Ανοικτό Πανεπιστήµιο Ενδεικτικές Λύσεις Θεµάτων Τελικών εξετάσεων στη Θεµατική Ενότητα ΦΥΕ34. Ιούλιος 2008 KYMATIKH. ιάρκεια: 210 λεπτά

2 ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Συµβολή κυµάτων Πείραµα διπλής σχισµής Προσδιορισµός της κατανοµής της έντασης της οπτικής ακτινοβολίας

4ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 21 εκέµβρη ο Κεφάλαιο - Κύµατα

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 (ΚΥΜΑΤΑ) ΚΥΡΙΑΚΗ 27 ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΥ 2013 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ 5

Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Διάθλαση φωτεινής δέσμης σε διαφανές υλικό (Επιβεβαίωση, αξιοποίηση του νόμου Snell)

ΣΤΑΣΙΜΑ ΚΥΜΑΤΑ. + 1) με Ν=0,1,2,3..., όπου d το μήκος της χορδής. 4 χορδή με στερεωμένο το ένα άκρο ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΑ ΚΥΜΑΤΑ. ,στο κενό (αέρα) co

Όλα τα θέματα των εξετάσεων έως και το 2014 σε συμβολή, στάσιμα, ηλεκτρομαγνητικά κύματα, ανάκλαση - διάθλαση ΑΝΑΚΛΑΣΗ ΔΙΑΘΛΑΣΗ

Κεφάλαιο 2 ο Ενότητα 1 η : Μηχανικά Κύματα Θεωρία Γ Λυκείου

ΚΥΜΑΤΙΚΗ - ΟΠΤΙΚΗ 128

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΠΟΛΛΑΠΛΗΣ ΕΠΙΛΟΓΗΣ

Z U REC (cm) (V) i =log(z) y i =log(u REC ) x i x i y i 10 74,306 1,000 1,871 1,000 1, ,528 1,079 1,796 1,165 1, ,085 1,146 1,749

Transcript:

Ο10 Γραµµικά πολωµένο φως - Ο νόµος του Malus 1. Σκοπός Στην άσκηση αυτή θα επιβεβαιώσουµε πειραµατικά την προβλεπόµενη σχέση ανάµεσα στη διεύθυνση πόλωσης του φωτός και της έντασής του, καθώς αυτό διέρχεται από ένα δεύτερο πολωτή. 2. Θεωρία 2.1 Γενικά Η κλασσική κυµατική θεωρία του φωτός µοντελοποιεί το φως ως ένα εγκάρσιο ηλεκτροµαγνητικό κύµα, που σηµαίνει ότι η διεύθυνση ταλάντωσής του είναι πάντα κάθετη προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύµατος του φωτός. Πιο αναλυτικά, κατά τη διάδοση ενός ηλεκτροµαγνητικού κύµατος, το ηλεκτρικό και µαγνητικό του πεδίο είναι κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύµατος. Αν θεωρήσουµε τον άξονα z ως άξονα κατά τη διεύθυνση του οποίου διαδίδεται το κύµα, τότε το ηλεκτρικό του πεδίο µπορεί να βρίσκεται σε οποιαδήποτε διεύθυνση επάνω στο επίπεδο που είναι κάθετο προς τον άξονα z. Ο όρος πόλωση ενός ηλεκτροµαγνητικού κύµατος περιγράφει τη συµπεριφορά του ανύσµατος του ηλεκτρικού πεδίου του κύµατος, καθώς αυτό διαδίδεται σ ένα µέσο. Αν η ταλάντωση του ηλεκτρικού πεδίου διαµορφώνεται προς µια αυστηρά ορισµένη διεύθυνση, τότε θεωρούµε ότι το ηλεκτροµαγνητικό κύµα είναι γραµµικά πολωµένο (Σχήµα 1). Οι ταλαντώσεις του πεδίου και η διεύθυνση διάδοσης z, ορίζουν το επίπεδο πόλωσης, έτσι που ένα γραµµικά πολωµένο κύµα µπορεί να θεωρηθεί ως επίπεδα πολωµένο. Αντίθετα, αν τα ηλεκτρικά πεδία των κυµάτων µιας δέσµης φωτός ακοz y E επίπεδο πόλωσης x Σχήµα 1. Σε ένα γραµµικά πολωµένο κύµα οι ταλαντώσεις του ηλεκτρικού του πεδίου ορίζονται κατά µήκος µιας γραµµής κάθετης προς τη διεύθυνση διάδοσης z. Μήτσου Γ. 1

λουθούν τυχαίες διευθύνσεις, πάντα όµως κάθετες προς τον άξονα z, τότε η δέσµη φωτός θεωρείται µη πολωµένη. Μια δέσµη φωτός µπορεί να πολωθεί γραµµικά, αν περάσει δια µέσου ενός πολωτή, όπως είναι για παράδειγµα ένα φύλλο πολαρόϊντ. Αυτό είναι µια διάταξη που επιτρέπει τη διέλευση εκείνων των ταλαντώσεων του ηλεκτρικού πεδίου που βρίσκονται επάνω σε επίπεδο κάθετο προς τη διεύθυνση διάδοσης. 2.2 Ο νόµος του Malus Υπάρχουν αρκετές οπτικές διατάξεις που λειτουργούν ανάλογα µε την κατάσταση πόλωσης του οπτικού κύµατος που διέρχεται δια µέσω αυτών διατάξεων. Ένας γραµ- µικός πολωτής θα επιτρέψει τη διέλευση των ταλαντώσεων του ηλεκτρικού πεδίου προς συγκεκριµένη µόνο διεύθυνση που καλείται διεύθυνση πόλωσης (Σχήµα 2). Η ανιχνευτής φωτός Ecosθ πολωτής 2 = αναλυτής θ διεύθυνση πόλωσης 2 γραµµικά πολωµένο φως διεύθυνση πόλωσης 1 z Ε πολωτής 1 µη πολωµένο φως Σχήµα 2. Τυχαία πολωµένο φως προσπίπτει στον πολωτή 1 που έχει διεύθυνση πόλωσης 1. Το φως που εξέρχεται από τον πολωτή 1 είναι γραµµικά πολωµένο, µε το άνυσµα του ηλεκτρικού πεδίου Ε παράλληλο προς τη διεύθυνση πόλωσης 1. Στη συνέχεια προσπίπτει στον πολωτή 2 (καλείται αναλυτής) του οποίου η διεύθυνση πόλωσης (διεύθυνση πόλωσης 2) σχηµατίζει γωνία θ µε τη διεύθυνση πόλωσης 1. Ένας φωτοανιχνευτής µετρά την ένταση του φωτός που εξέρχεται από τη διάταξη. εξερχόµενη δέσµη από τον πολωτή έχει το ηλεκτρικό πεδίο να ταλαντώνεται παράλληλα προς τη διεύθυνση πόλωσης του πολωτή και εποµένως είναι γραµµικά πολωµένη. Αν θεωρήσουµε ότι το γραµµικά πολωµένο φως από τον πολωτή προσπίπτει σ ένα δεύτερο, ίδιο µε τον πρώτο, πολωτή τότε στρέφοντας τη διεύθυνση πόλωσης του δεύτερου πολωτή µπορούµε να αναλύσουµε την κατάσταση πόλωσης της προσπίπτουσας δέσµης. Για το λόγο αυτό ο δεύτερος πολωτής καλείται αναλυτής. Αν η διεύθυνση πόλωσης του αναλυτή σχηµατίζει γωνία θ µε το άνυσµα του ηλεκτρικού πεδίου της προσπίπτουσας δέσµης (δηλαδή µε τη διεύθυνση πόλωσης του πολωτή) τότε µόνο η ποσότητα E cosθ του πεδίου θα διέλθει από τον αναλυτή, όπως φαίνεται στο Σχήµα 2. Η ένταση του φωτός που θα περάσει από τον αναλυτή είναι ανά- Μήτσου Γ. 2

λογη του τετραγώνου του ηλεκτρικού πεδίου, πράγµα που σηµαίνει ότι η ένταση που καταγράφεται στον φωτοανιχνευτή µεταβάλλεται ως (Ε cosθ) 2. Η µέγιστη ένταση I max θα καταγραφεί στην περίπτωση που η γωνία θ = 0 (Ε // προς τη διεύθυνση πόλωσης). Για κάθε άλλη γωνία η ένταση δίνεται από το νόµο του Malus: I(θ) = Ι max cos 2 θ (νόµος του Malus) (1) Εποµένως ο νόµος του Malus συνδέει την ένταση του γραµµικά πολωµένου φωτός που περνάει από ένα πολωτή µε τη γωνία που σχηµατίζεται από τη διεύθυνση πόλωσης και το άνυσµα του ηλεκτρικού πεδίου. 3. Πειραµατική διαδικασία Η πειραµατική διάταξη (Σχήµα 3) αποτελείται από τα παρακάτω στοιχεία: Laser He-Ne πολωτής αναλυτής φωτοστοιχείο πολύµετρο Σχήµα 3. Πειραµατική διάταξη Συσκευή laser He-Ne 1 mw, 220 V AC Οπτική τράπεζα Πολωτικά φίλτρα Φωτοστοιχείο Ψηφιακό πολύµ ετρο Στο πείραµα αυτό θα δούµε πως διαµορφώνεται η ένταση του φωτός σε σχέση µε την κατάσταση πόλωσής του. Προς τούτο, στην πορεία µιας φωτεινής δέσµης θα παρεµβάλλουµε δυο πολωτικά φίλτρα (πολωτή αναλυτή) και µεταβάλλοντας τη γωνία που σχηµατίζουν οι διευθύνσεις πόλωσης των δυο πολωτών θα ελέγχουµε µέσω ενός φωτοστοιχείου την ένταση της εξερχόµενης από το σύστηµα δέσµης. Εδώ να ση- µειώσουµε ότι επειδή ο φωτισµός είναι αρκετά µικρός, το µετρούµενο ρεύµα είναι ανάλογο της έντασης του φωτός. Κατ αυτό τον τρόπο µπορούµε να παρακολουθήσουµε µε ικανοποιητική ακρίβεια τις µεταβολές της έντασης I (I = i) του φωτός. Παράλληλα θα επιχειρήσουµε την επιβεβαίωση του νόµου του Malus, συγκρίνοντας τις πειραµατικές πληροφορίες µε τις θεωρητικές τιµές που διαµορφώνονται από τη Σχέση 1. Μήτσου Γ. 3

Κατά τη διαδικασία εκτέλεσης του πειράµατος θα πρέπει να εξασφαλίσουµε ότι η ε- ξερχόµενη από το σύστηµα δέσµη φωτίζει επαρκώς την επιφάνεια του φωτοστοιχείου. Επίσης θα πρέπει να λάβουµε υπόψη µας την ένταση του φωτισµού από τον περιβάλλοντα χώρο και να τον αφαιρέσουµε από τους υπολογισµούς µας. 4. Εργασίες 1. Αναγνωρίζουµε τα στοιχεία της διάταξης και τα τοποθετούµε στην οπτική τράπεζα µε τη σειρά που εµφανίζονται στο Σχήµα 3. 2. Χωρίς να θέσουµε σε λειτουργία το Laser καταγράφουµε την ένδειξη του ψηφιακού πολυµέτρου (το ρυθµίζουµε να λειτουργήσει ως αµπερόµετρο σε λειτουργία DC). Αυτό θα µας δώσει το ρεύµα που δηµιουργείται από το φωτισµό του περιβάλλοντα χώρου. Θέτουµε αυτή την τιµή ως I 0 (I 0 = i 0 )στον Πίνακα 1. 3. Θέτουµε σε λειτουργία το Laser και στρέφοµε τον πρώτο πολωτή στην ένδειξη µηδέν. Μετράµε µε το αµπερόµετρο πίσω από τον πολωτή. Η τιµή αυτή αντιστοιχεί στη µέγιστη τιµή της έντασης του φωτός πριν αυτό προσπέσει στον αναλυτή. Καταχωρούµε την τιµή αυτή στον Πίνακα 1 ως I max (Ι max = i max ) αφού αφαιρέσουµε την τιµή I 0. 4. Μεταβάλλουµε τη γωνία του αναλυτή (δεύτερος πολωτής) ανά 10 ο σε διάστη- µα ± 90 ο, ενώ διατηρούµε τον πολωτή στις 0 0 και καταγράφουµε κάθε φορά τις ενδείξεις του αµπεροµέτρου (το ρεύµα που καταγράφεται είναι της τάξης των µα). Καταχωρούµε τις τιµές στον Πίνακα 1 ως I πειρ (Ι = i). 5. Υπολογίζουµε για κάθε γωνία θ τη θεωρητική τιµή της έντασης Ι θεωρ από τον τύπο του Malus Ι θεωρ = Ι max cos 2 θ και καταχωρούµε τις τιµές στον Πίνακα 1. 6. Σχεδιάζουµε σε χαρτί µιλιµετρέ το διάγραµµα Ι πειρ Ι 0 = f(θ). Στο ίδιο γράφη- µα σχεδιάζουµε και το Ι θεωρ = f (θ) φροντίζοντας ώστε τα σηµεία των δυο χαρακτηριστικών να σηµειώνονται µε διαφορετικά σύµβολα. 7. Σχολιάζουµε το αποτέλεσµα. Για ποιες γωνίες θ (<5% διαφορά) οι πειραµατικές τιµές συµφωνούν µε τις θεωρητικές Μήτσου Γ. 4

Ι 0 = Πίνακας 1 Ι max =. Α/Α θ ο Ι πειρ Ι θεωρ = Ι max cos 2 θ cos 2 θ Ι πειρ Ι 0 1 90 2 80 3 70 4 60 5 50 6 40 7 30 8 20 9 10 10 0 11-10 12-20 13-30 14-40 15-50 16-60 17-70 18-80 19-90 Μήτσου Γ. 5