简易偏振观察仪,本文主要内容关键词为:偏振论文,简易论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、制作原因
用高中物理实验室内现有的器材观察光的偏振现象,存在以下不足:①器材数量少,设备陈旧,只能用于演示,学生不能亲自动手实验观察,使得多数学生对光偏振的认识很不到位;②理论和实际脱离,学生会觉得光偏振离自己的生活很远,学习兴趣不浓。
现代电子产品有好多都用到液晶屏,坏了后也没什么用处,本人就利用它来制作了光的偏振观察仪,同时布置为学生课后的研究性学习的探究内容,收到了很好的教学效果,特介绍如下,与广大同行共同分享。
二、所用材料
废旧液晶屏1只(废手机屏最好);易拉罐2只;胶水1瓶。
三、制作过程
(1)先把两易拉罐的开口端各截去一截,留下靠近底端部分待用,如图1。
图1
图2
(2)再在上面的段上再截去部分制作一指针如图2。
(3)从废旧液晶屏的前后两面小心取下两偏光片待用,如图3。
(4)在两易拉罐底各挖出一个窗口,比偏光片略小;如图4。
(5)按筒B的周长制作一带状简易刻度尺待用;如图5。
图3
图4
图5
(6)用胶水将偏光片分别粘贴到两窗口上。
(7)先将两筒组合套在一起,旋转A筒,使从一个窗口中观察时完全黑暗(此时两偏振片的透振方向互相垂直)。
(8)把以上做好的带状刻度尺用胶水粘贴到筒上,贴时注意使90°刻度正对指针。如图6。
图6
图7
四、使用
1.起偏和检偏
(1)先将演示仪的A、B筒分开,用B筒对着窗外观察,如图7;不论怎样转动B筒,透过偏振片的光强度不变化,即从窗口进来的光是自然光。
(2)然后将A、B筒重新组合起来观察从窗户射入的光,让B对着窗户,从A观察,把A从0°旋转到360°的过程中,观察透过A筒的光强度的变化。可以观察到的现象是:①从0°转到90°时,透射光逐渐减弱;②从90°转到180°时,透射光逐渐增强;③从180°转到270°时,透射光逐渐减弱;④从270°转到360°时,透射光逐渐增强;0°和180°时透过的光最强,90°和270°时无光透过(消光),如图8。这说明透过B筒的偏振片(起偏器)的光为偏振光。
图8
2.观察反射光是偏振光
(1)先将A、B筒分开,仅留B筒用于以下观察。
(2)取一平面镜放于水平桌面上,从中能看到透亮窗户的像即可;
(3)然后用B筒观察平面镜中的窗户的像,使B筒转动360°的过程中,可以看到透过B筒偏振片的光强度由强变弱,然后再由弱变强,接着再由强变弱,最后再由弱变强。这说明经平面镜反射后的反射光是偏振光。唯一不同的是:由于一般情况下的反射光是部分偏振光,所以不会出现图8中的消光现象,而是出现光强度相对最弱。
3.观察折射光是偏振光
(1)仍将A、B筒分开,仅留B筒用于以下观察。
(2)取一点燃的蜡烛放于水平桌面上,再取一放大镜,移动放大镜和蜡烛的距离,使得从放大镜中能看到烛焰像即可。
(3)然后用B筒观察放大镜中的烛焰的像,在B筒转动360°的过程中,可以看到透过B筒偏振片的光强度由强变弱,然后再由弱变强,接着再由强变弱,最后再由弱变强。这说明放大镜透射过来的光是偏振光。同样一般透射光也是部分偏振光,故而也不会看到消光现象。
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