Ц е л ь р а б о т ы: изучение эффекта вращения плоскости поляризации во внешнем продольном магнитном поле, определение постоянной Верде и исследование

Э
КСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА.

Схема экспериментальной установки изображена на рис. 5. Источником света служит лампа накаливания, помещенная в металлический кожух. Питание лампы осуществляется от отдельного блока питания. Монохроматизация излучения осуществляется малогабаритным монохроматором, настройка которого на определенную длину волны осуществляется специальной ручкой. Две оптические линзы служат для фокусировки светового пучка, который после выхода из монохроматора направляется на поляризатор и проходит насквозь сердечник электромагнита. Между полюсами электромагнита помещено исследуемое вещество – стекло (с добавкой окиси свинца), обладающее большой вращательной способностью. Поворот плоскости поляризации в продольном магнитном поле измеряется гониометром с жестко закрепленным анализатором.

Питание электромагнита осуществляется отдельным блоком питания (см. рис. 5), имеющим ручки грубой и плавной регулировки выходного напряжения в диапазоне от 20 до 600 вольт.
Во избежании пробоя изоляции обмоток электромагнита за счет самоиндукции не следует резко выключать питание блока при высоком напряжении на выходе.


ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Включить блок питания лампы накаливания. Убедиться в прохождении света через электромагнит.
2. Выставить монохроматор в положение 590 нм. Поворотом анализатора добиться максимального затемнения полоски света и записать нулевую отметку. Проделать операцию 5 раз и в результате за нулевую отметку взять среднее из полученных значений. Все измерения проводятся с максимальной аккуратностью и точностью, используя шкалу угловых минут гониометра.
3. Включить блок питания электромагнита (ручки “20-600 в” регулировки выходного напряжения должны находится в крайнем левом положении, обеспечивая минимальное напряжение). Прогреть блок не менее 3 минут. Вывести монохроматор на отметку 650 нм.
4. Выставить на блоке питания силу тока 250 мА. Поворотом анализатора добиться максимального затемнения. Записать соответствующее значение угла. Проделать операцию 3 раза и в результате взять среднее значение из измеренных.
5. Увеличить силу тока до 500 мА. Также 3 раза определить угловое положение анализатора, соответствующее максимальному затемнению. Взять среднее значение. При возможном зашкале стрелки миллиамперметра перевести ручки регулировки выходного напряжения в крайнее левое положение и выключить прибор на 1-2 минуты.
6. Вывести монохроматор на длину волны 590 нм и три раза проделать указанные выше измерения.
7. Уменьшить ток до 250 мА и произвести соответствующие измерения.
8. Аналогично, при двух значениях тока проводятся измерения для длин волн 540, 510 и 480 нм.
9. По окончании измерений перевести ручки регулировки напряжения блока питания электромагнита в крайнее левое положение и выключить прибор. Выключить блок питания лампы накаливания. Измерить толщину свинцового стекла.
Значения напряженности магнитного поля, соответствующие токам 250 и 500 мА, составляют, соответственно, 3520 и 7050 эрстед.


Контрольные вопросы.

1. 
   Классическое объяснение магнитного вращения плоскости поляризации.
   
2. 
   Схема установки для исследования магнитного вращения плоскости
   

поляризации.
3. Как определяется постоянная Верде и ее зависимость от длины волны?