Subversion Repositories svnkaklik

Rev

Rev 964 | Go to most recent revision | Show entire file | Ignore whitespace | Details | Blame | Last modification | View Log

Rev 964 Rev 965
Line 46... Line 46...
46
 
46
 
47
 
47
 
48
\begin{center} \Large{Měření s polarizovaným světlem} \end{center}
48
\begin{center} \Large{Měření s polarizovaným světlem} \end{center}
49
 
49
 
50
\begin{abstract}
50
\begin{abstract}
51
V této úloze ověříme polarizaci světla odrazem, dále ověříme Malusův zákon pro polarizované světlo procházející polarizátorem. Potom prozkoumáme interferenci materiálů a na konec změříme stočení směru polarizace při průchodu křemenným krystalem.  
51
V této úloze ověříme polarizaci světla odrazem, dále ověříme Malusův zákon pro polarizované světlo procházející polarizátorem. Potom prozkoumáme interferenci materiálů a na konec změříme stočení osy polarizace při průchodu křemenným krystalem.  
52
\end{abstract}
52
\end{abstract}
53
 
53
 
54
\section{Úvod}
54
\section{Úvod}
55
\subsection{Zadání}
55
\subsection{Zadání}
56
\begin{enumerate}
56
\begin{enumerate}
Line 77... Line 77...
77
Kde n je index lomu daného materiálu a $\alpha$ je Brewsterův úhel. Světlo můžeme polarizovat i jinak než odrazem. Jiný způsob polarizace je např. dvojlomem.
77
Kde n je index lomu daného materiálu a $\alpha$ je Brewsterův úhel. Světlo můžeme polarizovat i jinak než odrazem. Jiný způsob polarizace je např. dvojlomem.
78
Pokud lineárně polarizované světlo prochází polarizátorem tak pro jeho intenzitu platí:
78
Pokud lineárně polarizované světlo prochází polarizátorem tak pro jeho intenzitu platí:
79
 
79
 
80
 
80
 
81
\begin{equation}
81
\begin{equation}
82
I´ = I cos^2(\phi)
82
I' = I cos^2(\phi)
83
\end{equation}
83
\end{equation}
84
 
84
 
85
 
85
 
86
Kde I´ je prošlá intenzita a I je původní intenzita, $\phi$ je úhel, který svírají polarizátory.
86
Kde I' je prošlá intenzita a I je původní intenzita, $\phi$ je úhel, který svírají polarizátory.
87
Tento vztah se nazývá Malusův zákon.
87
Tento vztah se nazývá Malusův zákon.
88
 
88
 
89
Další možností je zpožďovací destička, ta rozdělí paprsek na řádný a mimořádný vzhledem k osám destičky, jelikož se každý šíří jinou rychlostí tak po opuštění destičky, může dojít k interferenci těchto paprsků.
89
Další možností je zpožďovací destička, ta rozdělí paprsek na řádný a mimořádný vzhledem k osám destičky, jelikož se každý šíří jinou rychlostí tak po opuštění destičky, může dojít k interferenci těchto paprsků.
90
Při interferenci ve sbíhavém světle je výsledný interferenční obrazec závislí na tom, zda je pozorovaný krystal jednoosý nebo dvouosý.
90
Při interferenci ve sbíhavém světle je výsledný interferenční obrazec závislí na tom, zda je pozorovaný krystal jednoosý nebo dvouosý.
91
 
91
 
Line 118... Line 118...
118
\begin{figure}
118
\begin{figure}
119
\label{amplituda}
119
\label{amplituda}
120
\begin{center}
120
\begin{center}
121
\includegraphics [width=100mm] {polarizace_odraz.png} 
121
\includegraphics [width=100mm] {polarizace_odraz.png} 
122
\end{center}
122
\end{center}
123
\caption{Naměřený stupen polarizace vzhledem k úhlu natočení odrazné desky} 
123
\caption{Naměřený stupeň polarizace vzhledem k úhlu natočení odrazné desky} 
124
\end{figure}
124
\end{figure}
125
 
125
 
126
 
126
 
127
\begin{table}[htbp]
127
\begin{table}[htbp]
128
\caption{Naměřené a vypočtené hodnoty pro světlo polarizované odrazem}
128
\caption{Naměřené a vypočtené hodnoty pro světlo polarizované odrazem}
Line 166... Line 166...
166
 
166
 
167
\begin{center}
167
\begin{center}
168
\begin{table}[htbp]
168
\begin{table}[htbp]
169
\caption{Naměřené hodnoty pro skřížené polarizátory}
169
\caption{Naměřené hodnoty pro skřížené polarizátory}
170
 
170
 
171
\begin{tabular}{|c|c|}
171
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
172
\hline
-
 
173
[$ ^\circ$] & U[mV] \\ \hline
-
 
174
0	&	147,3	\\
-
 
175
5	&	146	\\
-
 
176
10	&	146,8	\\
-
 
177
15	&	145	\\
-
 
178
20	&	143	\\
-
 
179
25	&	140,6	\\
-
 
180
30	&	136,1	\\
-
 
181
35	&	131,5	\\
-
 
182
40	&	125,7	\\
-
 
183
45	&	119,4	\\
-
 
184
50	&	111,2	\\
-
 
185
55	&	102,6	\\
-
 
186
60	&	92	\\
-
 
187
65	&	78,8	\\
-
 
188
70	&	65,2	\\
-
 
189
75	&	49,1	\\
-
 
190
80	&	31,5	\\
-
 
191
85	&	15,3	\\
-
 
192
90	&	5,8	\\
-
 
193
\hline
-
 
194
\end{tabular}
-
 
195
 
-
 
196
\begin{tabular}{|c|c|}
-
 
197
\hline
172
\hline
198
[$ ^\circ$] & U[mV] \\ \hline
173
[$ ^\circ$] & U[mV] & [$ ^\circ$] & U[mV] \\ \hline
199
-5	&	147,7	\\
174
0	&	147,3	&		&	 	\\
-
 
175
5	&	146,0	&	-5	&	147,7	\\
200
-10	&	146,2	\\
176
10	&	146,8	&	-10	&	146,2	\\
201
-15	&	144,2	\\
177
15	&	145,0	&	-15	&	144,2	\\
202
-20	&	140,1	\\
178
20	&	143,0	&	-20	&	140,1	\\
203
-25	&	136,2	\\
179
25	&	140,6	&	-25	&	136,2	\\
204
-30	&	131,5	\\
180
30	&	136,1	&	-30	&	131,5	\\
205
-35	&	125,8	\\
181
35	&	131,5	&	-35	&	125,8	\\
206
-40	&	119,2	\\
182
40	&	125,7	&	-40	&	119,2	\\
207
-45	&	110,9	\\
183
45	&	119,4	&	-45	&	110,9	\\
208
-50	&	101,7	\\
184
50	&	111,2	&	-50	&	101,7	\\
209
-55	&	91,3	\\
185
55	&	102,6	&	-55	&	91,3	\\
210
-60	&	78,8	\\
186
60	&	92,0	&	-60	&	78,8	\\
211
-65	&	64,7	\\
187
65	&	78,8	&	-65	&	64,7	\\
212
-70	&	48,1	\\
188
70	&	65,2	&	-70	&	48,1	\\
213
-75	&	30,7	\\
189
75	&	49,1	&	-75	&	30,7	\\
214
-80	&	15,3	\\
190
80	&	31,5	&	-80	&	15,3	\\
215
-85	&	5,6	\\
191
85	&	15,3	&	-85	&	5,6	\\
216
-90	&	7,4	\\
192
90	&	5,8	&	-90	&	7,4	\\
217
\hline
193
\hline
218
\end{tabular}
194
\end{tabular}
219
\label{}
195
\label{}
220
\end{table}
196
\end{table}
221
\end{center}
197
\end{center}
Line 229... Line 205...
229
\end{figure}
205
\end{figure}
230
 
206
 
231
 
207
 
232
\subsection{Intereference Polarizovaného světla}
208
\subsection{Intereference Polarizovaného světla}
233
 
209
 
234
Při měření interference rovnoběžného polarizovaného světla sestavíme aparaturu podle obrázku 3. Přímohledný  spektroskop má v sobě vlastní stupnici, ze které můžeme odečítat vlnovou délku. Polarizátor byl nastavený na 0$ ^\circ$  
210
Při měření interference rovnoběžného polarizovaného světla sestavíme aparaturu podle obrázku \ref{interference} Přímohledný  spektroskop má v sobě vlastní stupnici, ze které můžeme odečítat vlnovou délku. Polarizátor byl nastavený na 0$ ^\circ$  
235
 
211
 
236
\begin{figure}
212
\begin{figure}
237
\label{amplituda}
-
 
238
\begin{center}
213
\begin{center}
239
\includegraphics [width=100mm] {polarizacni_interference.png} 
214
\includegraphics [width=100mm] {polarizacni_interference.png} 
240
\end{center}
215
\end{center}
241
\caption{Schéma měření interference ve svazku rovnoběžného světla, A je optická lavice,G je multimetr, F je Fotočlánek, D je polarizační filtr, E je čtvrtvlnová destička, P je irisová clona, C je otočné zrcadlo, B je zdroj světla a K je matnice, J - přímohledný spektroskop, H - otočný držák pro dvojlomný vzorek} 
216
\caption{Schéma měření interference ve svazku rovnoběžného světla, A je optická lavice,G je multimetr, F je Fotočlánek, D je polarizační filtr, E je čtvrtvlnová destička, P je irisová clona, C je otočné zrcadlo, B je zdroj světla a K je matnice, J - přímohledný spektroskop, H - otočný držák pro dvojlomný vzorek} 
-
 
217
\label{interference}
242
\end{figure}
218
\end{figure}
243
 
219
 
244
Pro čtyři různé interferenční celofánové filtry jsme pak pozorovali interferenční minima ve spektru.
220
Pro čtyři různé interferenční celofánové filtry jsme pak pozorovali interferenční minima ve spektru.
245
 
221
 
246
\begin{description}
222
\begin{description}
247
 
223
 
248
\item[filtr č. 3.] - při 0 analyzátoru je ve spektrometru viditelné celé optické spektru. A při otočení analyzátoru na 90  vymizí ze spektra 490-510nm a zmenší  se celý rozsah viditelného spektra o 10-20nm. Při otáčení vzorku v držáku tmavne celé  viditelné spektrum.    
224
\item[filtr č. 3.] - při 0$^\circ$ analyzátoru je ve spektrometru viditelné celé optické spektrum. A při otočení analyzátoru na 90$^\circ$  vymizí ze spektra 490-510nm a zmenší  se celý rozsah viditelného spektra o 10-20nm. Při otáčení vzorku v držáku tmavne celé  viditelné spektrum.    
249
 
225
 
250
\item[filtr č. 4.] - při otočení analyzátoru do 90 vymyzí u tohoto filtru rozsah vlnových délek 550-560nm a 490-500nm viditelný rozsah spektra se zkrátí na  680-450
226
\item[filtr č. 4.] - při otočení analyzátoru do 90$^\circ$ vymyzí u tohoto filtru rozsah vlnových délek 550-560nm a 490-500nm viditelný rozsah spektra se zkrátí na  680-450
251
 
227
 
252
 
228
 
253
\item[filtr č. 2.] -Viditelný rozsah se zkrátí 680-440nm vymizí vlnové délky 590-560nm
229
\item[filtr č. 2.] -Viditelný rozsah se zkrátí 680-440nm vymizí vlnové délky 590-560nm
254
 
230
 
255
 
231
 
256
\item[filtr č. 1.] - Viditelný rozsah se zkrátí 650-400nm vymizí vlnové délky 540-560nm
232
\item[filtr č. 1.] - Viditelný rozsah se zkrátí 650-400nm vymizí vlnové délky 540-560nm
257
\end{description}
233
\end{description}
258
 
234
 
259
\subsection{Optická aktivita}
235
\subsection{Optická aktivita}
260
 
236
 
261
Pro pozorování optické aktivity sestavíme aparaturu podle obrázku 4
237
Pro pozorování optické aktivity sestavíme aparaturu podle obrázku \ref{aktivita}
262
 
238
 
263
\begin{figure}
239
\begin{figure}
264
\label{amplituda}
-
 
265
\begin{center}
240
\begin{center}
266
\includegraphics [width=100mm] {opticka_aktivita.png} 
241
\includegraphics [width=100mm] {opticka_aktivita.png} 
267
\end{center}
242
\end{center}
268
\caption{Schéma pro měření optické aktivity, A je optická lavice,G je multimetr, F je Fotočlánek, D je polarizační filtr, E je čtvrtvlnná destička, P je irisová clona, C je otočné zrcadlo, B je zdroj světla a K je matnice, J je barevný filtr O je polarizační filtr s jemně dělenou stupnicí, M je spojka + 100 nebo + 60, N je dalekohled, R je zkoumaný vzorek, L je poloviční polarizační filtr} 
243
\caption{Schéma pro měření optické aktivity, A je optická lavice,G je multimetr, F je Fotočlánek, D je polarizační filtr, E je čtvrtvlnná destička, P je irisová clona, C je otočné zrcadlo, B je zdroj světla a K je matnice, J je barevný filtr O je polarizační filtr s jemně dělenou stupnicí, M je spojka + 100 nebo + 60, N je dalekohled, R je zkoumaný vzorek, L je poloviční polarizační filtr} 
-
 
244
\label{aktivita}
269
\end{figure}
245
\end{figure}
270
 
246
 
271
V této úloze používáme poloviční polarizační filtr z toho důvodu, že lidské oko je citlivější na porovnávání dvou hodnot jasu, než na hledání minimálního jasu. Tím je možné polarizační filtr nastavit mnohem přesněji do správného úhlu, který pak odpovídá polarizaci procházejícího světla. 
247
V této úloze používáme poloviční polarizační filtr z toho důvodu, že lidské oko je citlivější na porovnávání dvou hodnot jasu, než na hledání minimálního jasu. Tím je možné polarizační filtr nastavit mnohem přesněji do správného úhlu, který pak odpovídá polarizaci procházejícího světla. 
272
 
248
 
273
\begin{table}[htbp]
249
\begin{table}[htbp]
274
\caption{Naměřené hodnoty měrné otáčivosti na křemených destičkách tloušťky 1mm}
250
\caption{Naměřené hodnoty měrné otáčivosti na křemených destičkách tloušťky 1mm}
275
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
251
\begin{tabular}{|c|c|c|c|}
276
\hline
252
\hline
277
[nm] & 1[$ ^\circ$] & 2[$ ^\circ$] & Fi/mm \\ \hline
253
[nm] & 1[$ ^\circ$] & 2[$ ^\circ$] & $\theta $/mm \\ \hline
-
 
254
\hline
278
490 & 62 & 93 & 31 \\ \hline
255
Sodik 59J	&		&		&	30	\\
279
510 & 49 & 75 & 26 \\ \hline
256
Ca 63J	&	-18	&	12	&	30	\\
280
580 & 68 & 89 & 21 \\ \hline
257
491Hg	&	-52	&	30	&	82	\\
281
630 & 47 & 67 & 20 \\ \hline
258
Cu51J	&	-7	&	24	&	31	\\
-
 
259
\hline
282
\end{tabular}
260
\end{tabular}
283
\label{}
261
\label{}
284
\end{table}
262
\end{table}
285
 
263
 
286
 
264