KHẢO SÁT SỰ PHÂN CỰC ÁNH SÁNG DÙNG TIA LASER .

Theo thuyết điện từ của Maxwell, ánh sáng là sóng điện từ tức là loại sóng ngang, trong đó vectơ điện trường E hay còn gọi là vectơ sóng sáng luôn dao động theo phương vuông góc với phương truyền v của sóng sáng (tia sáng).
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
KHẢO SÁT SỰ PHÂN CỰC ÁNH SÁNG DÙNG TIA LASER . KHẢO SÁT SỰ PHÂN CỰC ÁNH SÁNG DÙNG TIA LASER . NGHIỆM ĐỊNH LUẬT MALUS ( MALUÝT )Dụng cụ : thành ánh sáng phân cực phẳng có vectơ1. Nguồn phát tia laser bán dẫn. sóng sáng E dao động theo một phương hoàn toàn xác định gọi là quang trục Q của2. Bản kính phân cực ; bản phân cực. Giả sử nếu ánh sáng truyền3. Thước đo góc 0 - 3600 , chính xác 10 tới bản phân cực là ánh sáng phân cực4. Cảm biến photodiode silicon + ống che phẳng có vectơ sóng sáng E nghiêng một sáng góc α so với quang trục Q của bản này, thì5. Bộ khuếch đại và chỉ thị cường độ chỉ có thành phần E1 song song với quang sáng trục Q mới truyền được qua bản, còn thành6. Giá quang học . phần E2 vuông góc với quang trục Q sẽ bị cản lại. Dễ dàng nhận thấy : E1 = E . cosI. Cơ sở lý thuyết α.1. Sự phân cực ánh sáng : Vì cường độ sáng tỷ lệ thuận với bình Theo thuyết điện từ của Maxwell, ánh phương biên độ vectơ sóng sáng, nên nếusáng là sóng điện từ tức là loại sóng ngang, E0 là biên độ của vectơ sóng sáng E và I0trong đó vectơ điện trường E hay còn gọi = ( E 0 ) là cường độ sáng của ánh sáng 2là vectơ sóng sáng luôn dao động theophương vuông góc với phương truyền v phân cực phẳng truyền tới bản phân cực,của sóng sáng (tia sáng). thì biên độ của thành phần vectơ sóng sáng Như đã biết, ánh sáng tự nhiên là tập E1 truyền qua bản phân cực sẽ làhợp vô số các đoàn sóng do những nguyên E 01 = E 0 . cos α và cường độ sáng I1 ởtử riêng biệt trong nguồn sáng phát ra, nên phía sau bản phân cực bằng :vectơ sóng sáng E của mỗi đoàn sóng có I1 = ( E 01 ) = ( E 0 . cos α ) 2 2phương dao động rất khác nhau và mang I1 = I0 . cos2 αtính ngẫu nhiên. Vì vậy theo định nghĩa, hay (1)ánh sáng trong đó vectơ sóng sáng E dao Đây là công thức của định luật Malus vềđộng đều đặn (với cùng xác suất) theo mọi phân cực ánh sáng. Rõ ràng, khi α = 0 thìphương vuông góc với tia sáng được gọi là cos α = 1 : cường độ sáng sau bản kínhánh sáng tự nhiên phân cực đạt cực đại I1max= I0 ; còn khi α Nếu ánh sáng có vectơ sóng sáng E chỉ = 900 thì cos α = 0 : cường độ sáng sau bảndao động theo một phương xác định vuông kính phân cực sẽ cực tiểu I1min= 0 .góc với tia sáng gọi là ánh sáng phân cực Trong thí nghiệm này, ta sẽ khảo sát sựphẳng (hoặc thẳng). Mặt phẳng chứa tia sáng phân cực ánh sáng của chùm tia laser đểvà phương dao động của vectơ sóng sáng E xác định mặt phẳng phân cực của chùm tiagọi là mặt phẳng dao động. Mặt phẳng laser và nghiệm lại định luật Malus vềchứa tia sáng và vuông góc với mặt phẳng phân cực ánh sáng.dao động gọi là mặt phẳng phân cực . II. Trình tự thí nghiệm 1. Quan sát bộ thiết bị thí nghiệm gồm Có thể tạo ra ánh sáng phân cực phẳng một diode laser DL (3,8V - 5 mW) phát rabằng cách cho ánh sáng tự nhiên truyền qua chùm tia laser màu đỏ chiếu vuông góc vàocác bản phân cực (pôlarôit hoặc hêrapatit). tâm của mặt bản phân cực P. Một thướcThực nghiệm chứng tỏ ánh sáng tự nhiên, ...