Informatyka

SKRĘCENIE PŁASZCZYZNY POLARYZACJI ŚWIATŁA

Ćwiczenie nr . 4

Grupa 5

Sekcja 1

Kobierzyński Bartłomiej

Morawski Rafał

Suszka Krzysztof

WPROWADZENIE

Niektóre substancje mają własność skręcania płaszczyzny polaryzacji. Kąt skręcania jest wprost proporcjonalny do drogi promienia w substancji. Własność tę posiadają substancje optycznie czynne (np.: kwarc, cukier). Substancje optycznie czynne mają budowę krystaliczną lub niesymetryczną budowę cząsteczek. Teorię zjawiska sformułował Fresnel w 1822 r. Kąt skręcenia α po przejściu przez promień drogi d wynosi:

n_l, n_p - to odpowiednio współczynniki załamania dla promieni spolaryzowanych kołowo lewo- i prawoskrętnie.

OPIS ĆWICZENIA

Po sprawdzeniu, czy przy skrzyżowanych polaryzatorach wskazówka wskazuje zero oraz nalaniu wody do zlewki stwierdzamy, że woda nie skręca płaszczyzny polaryzacji. Jednak po wsypaniu cukru (substancji optycznie czynnej) roztwór skręca płaszczyznę polaryzacji zarówno światła czerwonego, jak i niebieskiego. Obserwacje te prowadzimy używając odpowiednich filtrów (czerwonego i niebieskiego) oraz zmieniając ustawienia polaryzatorów. Obserwujemy również, że zwiększając masę cukru w roztworze skręcenia płaszczyzny polaryzacji świateł (obu barw) zwiększają się, co obrazuje Wykres.

Miarą skręcenia płaszczyzny polaryzacji jest współczynnik A obliczany ze wzoru:

Współczynnik a oznacza współczynnik kierunkowy liniowego wykresu (po regresji) zależności masy cukru od kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji, obliczony po regresji z danych zawartych w poniższej tabeli, zaś s oznacza pole poprzecznego przekroju słupa wody.

WYNIKI POMIARÓW

Średnica słupa wody wynosi: 0,025 m

Pole poprzecznego przekroju wynosi: 0,00049 m²

Masa cukru [g]	Kąt skręcenia światła [^o]
		Czerwonego	Niebieskiego
0,00	0	0
2,53	6	10
5,04	13	19
7,46	18	28
10,01	25	35
12,43	30	43

Wyniki regresji liniowej dla filtru czerwonego wynoszą:

a=2,43 ± 0,04

b=0,11 ± 0,35

Wyniki regresji liniowej dla filtru niebieskiego wynoszą:

a=3,43 ± 0,09

b=1,04 ± 0,73

Po wymnożeniu kąta skręcenia przez pole przekroju poprzecznego słupa wody otrzymamy współczynnik a

Kąt skręcenia światła dla filtru		Współczynnik a dla filtru
Czerwonego	Niebieskiego	czerwonego	Niebieskiego
0	0	0	0
6	10	0,00294	0,0049
13	19	0,00637	0,00931
18	28	0,00882	0,01372
25	35	0,01225	0,01715
30	43	0,0147	0,02107

UWAGI KOŃCOWE

Błędy w pomiarach, które otrzymaliśmy mogły powstać w wyniku niedokładności przyrządów, chociaż przesłanki teoretyczne były prawidłowe.

---