Описание лабораторной установки. Функциональная схема установки приведена на рис

Функциональная схема установки приведена на рис. 7. Она включает в себя источник света 1, в качестве которого используется He-Ne лазер с блоком питания 2. На торце лазера в специальной оправке размещен поляризатор 3, вращение которого вокруг оси позволяет менять направление поляризации лазерного излучения. Лазер укреплен в юстировочном устройстве 4, позволяющем изменять направление распространения лазерного луча, что обеспечивает простоту настройки всего макета в целом. Юстировочное устройство жестко связано с предметным столом 5, на котором размещается исследуемая призма 6. Оно может вращаться вокруг оси, проходящей через центр стола, независимо от него.

Предметный столик также может вращаться вокруг своей оси. Его поворот может осуществляться вручную и с помощью двух микрометрических винтов, расположенных с двух противоположных сторон. Ход каждого винта обеспечивает поворот столика на угол 5°. Один оборот винта соответствует повороту столика на 1°. Для отсчета угла на боковую поверхность столика нанесена отчетная угловая шкала с ценой деления 1°, а на микрометрические винты нанесены шкалы, позволяющие проводить отсчет десятых долей градуса.

Рис. 7. Функциональная схема установки

Установка начального отсчета угла, соответствующего нормальному падению лазерного луча на боковую грань призмы, производится по совпадению следа отраженного от нее луча с отверстием поляризатора 3.

Лазерный луч через поляризатор 3 падает на боковую грань призмы 6. Поскольку явление полного внутреннего отражения наблюдается при падении волны на границу раздела со средой с меньшим коэффициентом преломления, в качестве такой границы выбрано основание призмы. Падающий луч от лазера падает на боковую грань призмы (рис. 8) под углом q₁. При этом происходит его частичное отражение.

Преломленный луч проникает в материал призмы с коэффициентом преломления n₁ ³ 1 и распространяется в нем под углом q₂:

. (8)

Далее преломленный луч под углом q₂ падает на основание призмы, представляющее собой границу раздела с воздухом (n₂ = 1). На этой границе и анализируются описанные выше явления. Для измерений используются две призмы, отличающиеся значениями коэффициента преломления.

Рис. 8.??

Для количественного измерения значений коэффициента отражения используется фотодиод 7, укрепленный в специальной оправке. Эта оправка размещена в юстировочном устройстве полностью аналогичном юстировочному устройству лазера.

Ток фотодиода, пропорциональный оптической мощности, попадающей на его чувствительную площадку, усиливается фотоприемником и измеряется с помощью стрелочного прибора, выведенного на его лицевую панель. Для удобства измерений оптической мощности предусмотрены три предела измерений. После переключения пределов необходимо выполнить калибровку усилителя. Для этого на лицевой панели имеется кнопочный выключатель и ручка потенциометра. Калибровка заключается в установлении нулевых показаний стрелочного прибора при нажатой кнопке. В процессе измерений кнопка должна быть отжата.

На лицевую панель фотоприемника выведены ручка потенциометра и стрелочный прибор для регулировки напряжения смещения фотодиода. Эти регулировки выполняются при замене вышедшего из строя фотодиода и в процессе измерения коэффициентов отражения от границы разделов не используются.

Поиск по сайту: