ĆWICZENIE NR 3
BADANIE POLARYZACJI ŚWIATŁA
I. Zagadnienia teoretyczne:
1. Metody polaryzacji światła:
a) przez podwójne załamanie b) przez odbicie
2. Prawo Malusa
3. Efekt elektrooptyczny Pockelsa 4. Laser półprzewodnikowy
5. Fotoogniwo, fotodioda
II. Literatura :
1. Sz.Szczeniowski „Optyka”
2. A.Piekara „Nowe oblicze optyki”
3. F.Kaczmarek „Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki dla zaawansowanych”
4. Materiały pomocnicze / do wglądu na II Pracowni Fizycznej / III. Przyrządy:
Z - zasilacz lasera, LP – laser półprzewodnikowy, P – Polaryzator, A – analizator z podziełką kątową, KP – komórka Pockelsa,
ZWN – zasilacz wysokiego napięcia, FO- fotoogniwo, mikroamperomierz.
IV. Wykonanie ćwiczenia:
A) 1. Zestawić układ pomiarowy wg schematu:
2. Włączyć zasilacz lasera.
3. Skierować wiązkę lasera tak aby przy równoległym ustawieniu polaryzatora i analizatora wartość prądu była maksymalna.
4. Przy ustalonej geometrii układu i nieruchomym polaryzatorze wykonać pomiary zaleŜności natęŜenia prądu fotoogniwa od kąta skręcenia analizatora. Pomiary wykonać co 5o w przedziale od 0o do 360o. Przy pomiarach uwzględnić prąd ciemny Io detektora.
B. Liniowy efekt polaryzacji:
1. Zestawić układ pomiarowy wg. schematu:
2. Włączyć do sieci zasilacz wysokiego napięcia, mikroamperomierz, oraz zasilacz diody lasera.
3. Wyjustować układ tak aby światło ze zródła po przejściu przez
polaryzator, komórkę Pockelsa i analizator trafiło do wnętrza fotoogniwa.
4. Ustawić polaryzator pod kątem 45o do kierunku pola elektrycznego przykładanego do kryształu umieszczonego wewnątrz komórki Pockelsa.
5. Ustawić analizator tak aby prąd fotoogniwa osiągnął wartość minimalną.
6. Wykonać pomiary zaleŜności natęŜenia prądu fotoogniwa od napięcia przykładanego do komórki Pockelsa w zakresie napięć 0-1300V co 20V oraz od 0+1300V teŜ co 20V.
Uwaga:
PrzyłoŜenie napięcia powyŜej 1500V grozi przebiciem i zniszczeniem komórki.
V. Opracowanie wyników:
ad.A) 1. Przedstawić graficznie zaleŜność I=f ( ) gdzie I – prąd fotoogniwa, a - kąt skręcenia płaszczyzny polaryzacji.
2. Przedstawić graficznie zaleŜność I/Io w funkcji kąta skręcenia płaszczyzny analizatora i cos2 .
ad.B) 1. Przedstawić graficznie zaleŜność I – Io w funkcji napięcia przyłoŜonego do komórki Pockelsa, Io – prąd ciemny.
2. Z wykresów oszacować napięcie półfali.
