Учебный прибор по физике

 

Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике и позволяет изучать особенности отражения линейно-поляризованного света от анизотроной поверхности. Прибор содержит основание 1, размещенные на основании источник 2 линейно-поляризованного света, установленную на оси вращения диэлектрическую пластину 3, выполненную из оптически анизотроиного кристалла и размещенную в поворотной оправе 7, экран 4, угловую шкалу 5, связанный с пластиной 3 стрелочный указатель 6 для измерения угла падения пучка света и установленную в оправе 9 полуволновую пластину 8 для изменения ориентации плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света. Устанавливая путем поворота оправы 9 полуволновую пластину 8 таким образом, что вначале плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света является горизонтальной, а затем вертикальной, и ориентируя различным образом пластину 3 путем ее поворота вокруг оси вращения, демонстрируют особенности отражения линейно-поляризованного света от анизотройной поверхности путем наблюдения на экране 4 минимума яркости отраженного от пластины 3 светового пучка и фиксируя по шкале 5 посредством стрелочного указателя 6 углы падения этого светового пучка и сравнения опытных данных с расчетными. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) (S1)S С 09 В 23 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4602104!31-12 (22) 05.11.88 (46) 23.10.90. Бюл. 39 (71) Красноярский государственный университет (72) И.К.Саламахо и А.В.Сорокин (53) 532.881(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1254534, кл, G 09 В 23/22, 1985.

1 (54) УЧЕБНЫЙ ПРИБОР ПО ФИЗИКЕ (57) Изобретение относится к демонстрационным приборам по физике и позволяет изучать особенности отражения линейно-поляризованного света от анизотропной поверхности. Прибор содержит основание 1, размещенные на основании источник 2 линейно-поляризованного света, установленную на оси вращения диэлектрическую пластину 3, выполненную из оптически анизотропного кристалла и размещенную в поворотной оправе 7, экран 4, угловую шкалу 5, связанный с пластиной

3 стрелочный указатель 6 для измере" ния угла падения пучка света и установленную в оправе 9 полуволновую пластину 8 для изменения ориентации плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света. Устанавливая путем поворота оправы 9 полуволновую пластину

8 таким образом, что вначале плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света является горизонтальной, а затем вертикальной, и ориентируя раз" личньм образом пластину 3 путем ее поворота вокруг оси вращения, демонстрируют особенности отражения линейно-поляризованного света от анизотропной поверхности. путем наблюдения на экране 4 минимума яркости отраженного от пластины 3 светового пучка и фиксируя по шкале 5 посредством стрелочного указателя 6 углы падения этого светового пучка и сравнения опытных данных с расчетными. 1 ил.

1601628

Изобретение относится к области демонстрационных приборов по физике и может быть использовано например, при изучении отражения электромагнитных волн видимого оптического ди( апазона от плоской границы раздела, двух сред, одна из которых является . анизотропной.

Цель изобретения — расширение ди апазона решаемых задач путем демон страции особенностей отражения линей но-поляризованного света от аниэо тропной поверхности.

На чертеже представлена схема при-. бора.

Учебный прибор по физике содержит основание 1, размещенные на ос( новании источник 2 линейно-поляризованного света (гелий-неоновый лазер), ось вращения, перпендикулярную основанию;(не показана), связанную с последней диэлектрическую кристал" лическую пластину 3 с отражающей ( поверхностью, проходящей через ось вращения, экран 4, угловую шкалу 5, связанный с пластиной 3 стрелочный указатель 6 дпя измерения угла падения светового пучка, закрепленную на оси вращения с возможностью поворота вокруг оси, параллельной плос кости падения, оправу 7 и размещенную перед источником 2 света полуволновую пластину 8 для изменения ориентации плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света. Диэлектрическая пластина 3 установлена в оправе 7 и выполнена из оптически анизотропиого одноосногб кристалла с оптической осью, параллельной ее отражающей поверхности. Полуволновая пластина 8 также установлена во вращающейся оправе 9.

Прибор работает следующим образом

Перед началом проведения опыта вращением оправы 9 устанавливают полуволновую пластину 8 так, что плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света параллельна плоскости падения и является горизонтальной, а вращением оправы 7 устанавливают оптическую ось диэлектрической пластины

4 также в горизонтальной плоскости.

Затем, поворачивая пластину 3 вокруг оси вращения ° добиваются появле45

55

40 ния на экране 4 минимума яркости отраженного от пластины 3 пучка падающего на нее света и фиксируют при помощи угловой шкалы 5 и стрелочного указателя 6 угол падения этого светового пучка на пластину 3. При этом обучаемым объясняют, что минимум яркости отраженного пучка света с данной плоскостью. поляризации падающего пучка соответствует углу Брюстера для необыкновенной волны.

После этого вращением оправы 7 устанавливают пластину 3 так, что ее оптическая ось располагается в вер" тикальной плоскости и также по минимуму яркости отраженного от плас" тины 3 пучка падающего на нее света фиксируют угол его падения на пластину 3, что соответствует углу Брюстера уже для обыкновенной волны.

Полученные. значения углов сравнивают со значениями углов, полученными расчетным путем по Формулам Френеля, и убеждаются в хорошем согласовании результатов теоретических и экспериментальных исследований.

После этого вращением оправы 9 ус танавливают полуволновую пластину 8 так, что плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля па дающего пучка света является вертикальной и повторяют опыт аналогично вьзпеописанному. При этом. убеждаются, что при такой ориентации пластины

8 на экране не наблюдается минимум яркости при любой ориентации пластины 3, что демонстрирует отсутствие минимума яркости в отраженном пучке, если плоскость поляризации падающего пучка перпендикулярна плоскости падения, Кроме этого, прибор позволяет заменить анизотропную пластину 3 на иэотропную и полученные результаты сравнивать, демонстрируя при этом существование для изотропной среды одного угла Брюстера в отличие от двух углов Брюстера, соответствующих обыкновенной и необыкновенной волнам в одноосных кристаллах

Использование изобретения позволяет убедительно и наглядно демонстрировать особенности отражения поляризованного света от анизотропных сред.

Составитель P,Óæâèé

Редактор Е.Папп Техред М.,Пидык Корректор С.Шекмар

Заказ 3271 Тираж 388 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

5 6016

Формула изобретения

Учебный прибор по физике, содержащий основание, размещенные на основании источник линейно-поляризованного света, ось вращения, связанную с последней диэлектрическую пластину с отражающей поверхностью, проходящей че», рез ось вращения, экран, угловую шкалу, связ,анный с пластиной стрелочный указатель дпя измерения угла падения светового пучка, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонстрации особенностей отражения линей-, но-поляризованного света от анизотроп" ной поверхности, он снабжен закрепленной на параллельной плоскости падения оси вращения оправой и размещенной перед источником света полуволновой пластиной для изменения ориентации плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля падакщего пучка света, при этом диэлектрическая пластина установлена в оправе и выполнена из оптически анизотропного одноосного кристалла с оптической осью, параллельной ее отражающей поверхности.