ĆWICZENIE NR 1
Zjawisko Faradaya i pomiar stałej Verdeta
I. Zagadnienia teoretyczne:
1. Polaryzacja światła (liniowa, kołowa ,eliptyczna ).
2. Skręcenie płaszczyzny polaryzacji.
3. Polarymetry.
4. Efekt Faradaya i jego fizyczna interpretacja.
5. Pole magnetyczne prądu elektrycznego.
II. Literatura:
1. Sz.Szczeniowski cz.III – „Elektryczność i magnetyzm”.
2. Sz.Szczeniowski cz.IV – „Optyka”.
3. Massalski, M .Massalska – „Fizyka dla inŜynierów” cz.I.
4. A.Zawadzki, H Hofmokl – „Laboratorium fizyczne”.
5. H.Szydłowski – „Pracownia fizyczna”.
6. H.Szydłowski – „Teoria pomiarów”.
7. ”Postępy fizyki” t.26,1975, str.337.
III. Przyrządy:
Zasilacz prądu stałego 0 – 25V, polarymetr, amperomierz 0 - 5A, kuwety z nawiniętymi cewkami indukcyjnymi, termostat.
IV. Wykonanie ćwiczenia:
1. Zestawić układ pomiarowy złoŜony z:
zasilacza prądu stałego, amperomierza, zwojnicy nawiniętej na kuwetę z badaną cieczą, ultratermostatu.
2. Umieścić kuwetę w polarymetrze.
3. Włączyć oświetlenie polarymetru i ustawić jego analizator (przyrząd półcieniowy) w połoŜenie największego kontrastu. W tym stanie ustawić ostrość skali kątowej i linii podziału analizatora.
4. Ustawić analizator w połoŜenie najmniejszego kontrastu i odczytać połoŜenie skali.
5. Włączyć termostat ustawiając daną temperaturę i prąd w obwodzie.
Pomiary wykonać w zakresie natęŜeń prądu w obwodzie od 0 – 4A najpierw zwiększając a potem zmniejszając wartość prądu co 0,5 A.
Pomiary wykonać w temperaturze pokojowej Tp oraz Tp+10o, Tp+20o, Tp+30o.
6. Zmieniać kierunek płynięcia prądu i pomiary wykonać jak w punkcie 5.
7. Pomiary wykonujemy dla wody destylowanej ewentualnie jeszcze innej cieczy wskazanej przez prowadzącego.
9. Zmierzyć długość zwojnicy ls i długość próbki lp. Ilość zwojów umieszczona jest na zwojnicy.
10. Wyniki umieścić w tabeli.
V. Opracownie wyników.
Uwaga!
Polarymetr jest wyskalowany w międzynarodowej skali cukrowej, czyli w tzw. stopniach sacharymetrycznych oS. Przeliczenie stopni sacharymetrycznych na stopnie kątowe:
1oS = 0,34613o
1. Obliczyć średnią wskazań analizatora dla poszczególnych natęŜeń prądu i przeliczyć na stopnie kątowe.
2. Dla poszczególnych temperatur sporządzić wykresy zaleŜności φ = f (lp B).
Na wykresie zaznaczyć niepewności pomiarowe.
Φ – kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji lp – czynna długość próbki
B – wektor indukcji pola magnetycznego
3 .Metodą regresji liniowej obliczyć stałą Verdeta dla poszczególnych temperatur, oraz odchylenie standardowe.
4. Przeprowadzić dyskusję otrzymanych wyników.
