گزارش کار آزمایش تعیین زاویه قطبش از طریق انعکاس(زاویه بروستر)

گزارش کار آزمایش تعیین زاویه قطبش از طریق انعکاس(زاویه بروستر)- آزمایشگاه اپتیک

در زیر بخش های مهمی از گزارش کار آزمایشگاه اپتیک- آزمایش تعیین زاویه قطبش از طریق انعکاس آورده شده است:

 

بخش های آزمایش:

هدف آزمایش – وسایل آزمایش – مقدمه و تئوری – شرح آزمایش – روش کار آزمایش(آزمایش عملی) – محاسبات – نتیجه گیری

 

هدف آزمایش آزمایش تعیین زاویه قطبش از طریق انعکاس(زاویه بروستر)

1-رسم نمودار تجربی شدت عبوری بر حسب زاویه تابش برای هر سه تیغه شفاف مورد استفاده در آزمایش

2-رسم نمودار تجربی شدت انعکاسی بر حسب زاویه تابش برای هر سه تیغه شفاف مورد استفاده در آزمایش

3-مشخص کردن زاویه بروستر برای هر سه تیغه ی شفاف

4- محاسبه ی ضریب شکست تیغه های شیشه مورد استفاده در آزمایش

 

بخشی از مقدمه آزمایش

هرگاه پرتوی به یک سطح بتابد، بخشی از آن از سطح بازتاب می کند که این سهم بازتابیده به زاویه تابش و قطبش نور فرودی بستگی دارد. ابتدا به طور مختصر به مفهوم قطبش می پردازیم.

همانطور که می دانیم نور یک موج الکترومغناطیس است و دارای میدان الکتریکی ، میدان مغناطیسی و بردار انتشار میباشد .

میدان الکتریکی هر موج الکترومغناطیس را می توان به دو مؤلفه را می توان به دو مولفه ، در صفحه ي تابش (قطبش طولی)P و عمود بر صفحه ي تابش (قطبش عرضي) S تجزيه كرد.

اگر ميدان الكتريكي عمود بر صفحه تابش باشد ، قطبيدگي TE خواهيم داشت و اگر میدان الکتریکی در صفحه تابش باشد، قطبش آن TM است. در اینجا منظور از صفحه تابش، صفحه اي است که هم پرتو تابیده و هم پرتو بازتابیده در آن قرار دارند.

بنابر نتایج تجربی که به کمک نظریه الکترومغناطیس نیز قابل تایید است، در حالتی که پرتو فرودی قطبش TM داشته باشد، همواره به ازای یک زاویه خاص، شدت پرتو بازتابی صفر می شود. این زاویه به نسبت ضرایب شکست دو محیط بستگی دارد و آن را زاویه بروستر می نامند . البته در مورد سایر انواع قطبش از جمله قطبشTE ، همواره ضر یب بازتاب غیر صفر می باشد . مقدار زاویه بروستر از رابطه

….

حاصل می گردد که در آن زاویه بروستر بوده وn1و n2 به ترتیب ضرایب شکست محیط هاي اول و دوم می باشند . بنابراین اگر پرتو نور تحت زاویه بروستر بر یک محیط دي الکتریک فرود آید، قطبش TM حذف شده و نور بازتابیده صرفا دارا ی قطبش خطی TE خواهد بود. به طور تجربی نیز می توان زاویه بروستر را پیدا کرد.

ادامه مطلب در گزارش کار…

 

روش کار آزمایش 

در اين آزمايش از از نورقطبيده با قطبش ذاتي TM(P) استفاده مي مي كنيم و نوع انعكاس ، انعكاس خارجي (  ) است.

روش كار ما در اين آزمايش بدين صورت است كه ابتدا منبع نور را روشن كرده و تيغه ي شيشه اي كه در واقع همان محيط دوم است را با استفاده از صفحه حامل كه مدرج است ، مي چرخانيم و سپس دتكتوري كه  پشت تيغه قرار دارد نور عبوري را دتكت مي كند و پس از آن مداري كه بعد از دتكتور قرار دارد نور ثبت شده از دتكتور را به به ولتاژ تبديل مي كند كه در واقع همان شدت غبوري است.

تيغه را ابتدا پنج درجه پنج درجه مي چرخانيم و براي هر مرحله زاويه و شدت نور عبوري را يادداشت مي كنيم ، پس از رسيدن به پنجاه يا پنجاه و پنج درجه بسته به نوع شيشه چون مي دانيم زاويه بروستر در همين حدود است ، يك درجه يك درجه و با دقت بالاتري تيغه را مي چرخانيم تا اينكه ولتاژي كه ثبت مي شود

به ازاي هر درجه ، به ماكزيمم مقدار خود رسيده و دوباره مقدارش كم شود ، مكازيمم مقدار ثبت شده توسط مدار و زاويه براي اين مقدار را به صورت دقيق يادادشت مي كنيم ، سپس به چرخاندن تيغه و يادداشت داده ها ادامه مي دهيم تا به زاويه 85 برسيم…

ادامه مطلب در گزارش کار…

 

محاسبات آزمایش

محاسبات در گزارش کار موجود است …

نتیجه گیری آزمایش تعیین زاویه قطبش از طریق انعکاس

در فایل گزارش کار آزمایش است.