Учебный прибор по физике Советский патент 1990 года по МПК G09B23/22 

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

Цель изобретения - расширение диапазона решаемых задач путем демонстрации особенностей отражения линейно-поляризованного света от анизотропной поверхностио

На чертеже представлена схема при- борао

Учебный прибор по физике содер- жит основание 1, размещенные на основании источник 2 линейно-поляризованного света (гелий-неоновый лазер , ось врадения, перпендикулярную основанию:/не показана, связанную с последней дизлектрическую кристаллическую пластину 3 с отражающей поверхностью, проходящей через ось вращения, экран 4, угловую шкалу 5, связанньш с пластиной 3 стрелочный указатель 6 для измерения угла падения светового пучка, закрепленную на оси вращения с возможностью поворота вокруг оси, параллельной плоскости падения, оправу 7 и размещенную перед источником 2 света полУ волновую пластину 8 дп я изменения ориентации плоскости колебаний вектора напряженности электрического поля падакнцего пучка света Диэлектрическая пластина 3 установлена в оправе 7 и выполнена из оптически анизотропного одноосного кристалла с оптической осью, параллельной ее отражающей поверхности, ПолувоЛно- вая пластина 8 также установлена во вращающейся оправе 9о

Прибор работает следующим обраЗОМо

Перед началом проведения опыта вращением оправы 9 устанавливают полуволновую пластину В так, что плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля падающего пучка света параллельна плоскости падения и является горизонтальной, а врщением оправы 7 устанавливают оптическую ось диэлектрической пЛастины 4 также в горизонтальной плоскости

Затем, поворачивая пластину 3 во руг оси вращения, добиваются появления на экране 4 минимума яркости отраженного от пластины 3 пучка падающего на нее света и фиксируют при помощи угловой шкалы 5 и стрелочно- го указатепя 6 угол падения этого светового пучка на пластину Зо При этом обучаемым объясняют, что минимум яркости отраженного пучка света с дан- ной плоскостью поляризации падающего пучка соответствует углу Брюстера для необыкновенной волныо

После этого вращением оправы 7 устанавливают пластину 3 так, что ее 5 оптическая ось располагается в вертикальной плоскости и также по минимуму яркости отраженного от плас- THHbi 3 пучка паданядего на нее света фиксируют угол его падения на ппас- 0 тину 3, что соответствует углу Брюстера уже для обыкновенной волны

Полученные значения углов с1)авни- ваюг со значениями углов, полученны- ми расчетным путем по формулам Фре- 5 неля, и убеждаются в хорошем согласовании результатов теоретических и экспериментальных исследованийо

После этого вращением оправы 9 ус- танавливают полуволновую пластину 8 30 так, что плоскость колебаний вектора напряженности электрического поля па- анмцего пучка света является вертикальной и повторяют опыт аналогично выпеописанному. 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, 40 если плоскость поляризации падакнцего пучка перпендикулярна плоскости падения о

Кроме этого, прибор позвол;1ет за- менить анизотропную пластину 3 на изотропную и полученные результаты . сравнивать, демонстрируя при этом существование для изотропной среды одного угла Брюстера в отличие от двух углов Брюстера, соответствукщих обыкновенной и необыкновенной волнам в одноосных кристаллах

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

Формула изобретения

Учебный прибор по физике, содержащий основание, размещенные на основании источник линейно-поляризованного света, ось вращения, связанную с последней диэлектрическую ппастину с от- ражанщей поверхностью, проходящей чет рез ось вращения, экран, угловую шка- лу, связ.анный с пластиной стрелочный указатель дпя измерения угла падения светового пучка, отличающий- с я тем, что, с целью расширения диапазона решаемых задач путем демонст- рации особенностей отражения линей- ,

но-паляризованного света от анизотропной 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 падающего пучка света, при этом диэлектрическая пластина установлена в оправе и выполнена из оптически анизотропного одноосного кристалла с оптической осью, пар1аллельной ее отражающей поверхностио

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.