Задание 2. Исследование свойств обыкновенного и необыкновенного лучей, получаемых с помощью пластины из одноосного кристалла

1. В соответствии с рис. 8 разместить последовательно на оптической скамье: источник света ИС, двоякопреломляющую пластину ПЛ с закрепленной на держателе диафрагмой Д, поляроид (анализатор) А, объектив О и экран Э. Диафрагму установить на самое маленькое отверстие.

Замечание: пластина с диафрагмой должна быть установлена так, чтобы диафрагма была повернута к источнику света.

 

ИС Д ПЛ А О Э   Рис. 8.

2. Вывести анализатор А из поля светового луча.

3. Перемещая объектив О, добиться четкого изображения двух световых пятен на экране Э.

 

4. Вращать вокруг оптической оси пластину ПЛ, наблюдая за положением пятен на экране.

 

5. В соответствии с рис. 3 определить, какой из двух лучей является обыкновенным, а какой – необыкновенным.

 

6. Поместить анализатор А между пластиной ПЛ и объективом О.

 

7. Вращая анализатор А относительно оптической оси, отмечать по шкале углы, соответствующие максимумам и минимумам интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей по освещенности пятен на экране Э. Результаты измерений внести в таблицу 2 в первую строку («без поляризатора»).

 

Таблица 2

Взаимное Расположение поляроидов, град	Углы, соответствующие интервалам, град
Обыкновенный луч	Необыкновенный луч
макс	мин	макс	мин	макс	мин	макс	мин
Без поляризатора
При скрещенных поляроидах
При параллельных поляроидах

 

8. По результатам измерений определить угол между плоскостями поляризации обыкновенного и необыкновенного лучей.

 

9. На оптической скамье между источником света ИС и пластиной ПЛ с диафрагмой Д поместить поляризатор П (рис. 9).

ИС П Д ПЛ А О Э   Рис. 9

 

10. Вынуть оправу с пластиной ПЛ из стойки. Вращая один из поляроидов, добиться минимума освещенности светового поля на экране Э.

 

11. Вновь закрепить на стойке оправу с пластиной ПЛ.

12. Вращая пластину ПЛ вокруг оптической оси, измерить по шкале её углы поворота, соответствующие максимальному и минимальному значениям интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей. Результаты измерений внести в таблицу 2 во вторую строку («при скрещенных поляроидах»).

 

P K     A A     K P   Рис. 10

13. Пользуясь векторной диаграммой (рис. 10), объяснить полученные закономерности в изменении интенсивности обыкновенного и необыкновенного лучей.

Здесь РР и АА – оптические плоскости поляризатора и анализатора соответственно, а KK – оптическая плоскость кристалла, проходящая через его оптическую ось и направление падения светового луча. Получаемый после поляризатора линейно поляризованный луч света с амплитудой разлагается после кристалла на необыкновенный и обыкновенный лучи. Анализатор выделяет проекции амплитуд необыкновенного и обыкновенного лучей.

 

14. Повторить предыдущий опыт, настроив поляроиды на максимальную освещенность. Результаты измерений внести в таблицы 2 в третью строку («при параллельных поляроидах»). Полученную закономерность объяснить с помощью соответствующей векторной диаграммы.