między pierwszą a drugą falą własną wprowadzana przez obiekt, a często przedstawia się inaczej poprzez tzw. różnicę dróg R (2) (gdzie
|
|
- Iwona Piekarska
- 4 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 1 Ćwiczenie 1 Rozróżnianie izoklin, izochrom i obszarów osobliwych w świetle białym i monochromatycznym. Ocena różnicy dróg optycznych za pomocą barw z użyciem płytek falowych. Oznaczanie azymutu fal własnych f i s Pojęcia podstawowe: Światło spolaryzowane; polaryzatory liniowe i kołowe; dwójłomność; fale własne i wektory własne ośrodka dwójłomnego; płytki falowe: ćwierćfalówka, jednofalówka; kąt azymutu wektora własnego; różnica dróg optycznych i różnica faz, wprowadzana przez ośrodek dwójłomny; 1. Wstęp Jednym z urządzeń, używanych w optyce polaryzacyjnej do obserwacji i pomiarów własności ośrodków dwójłomnych, jest polaryskop. W najprostszej postaci jest to para polaryzatorów, z których jeden (ten od strony obserwatora) nazywany jest analizatorem (jako że często służy do analizy stanu polaryzacji światła). Między tymi polaryzatorami umieszcza się badany obiekt (Rys.1). Przez układ ten przepuszczamy równoległą wiązkę światła, wobec tego mówimy, że polaryskop służy do pomiarów (i obserwacji) obiektów dwójłomnych w wiązce ortoskopowej. Polaryzator P Obiekt badany Analizator A Rys.1 Schemat budowy polaryskopu Oba polaryzatory mogą być liniowe albo kołowe; w ogólnym przypadku oba mogą też być niedoskonałe (to znaczy współczynniki transmisji pierwszej i drugiej fali własnej takiego polaryzatora nie są równe odpowiednio 1 i 0). W zależności od rodzaju użytych polaryzatorów,
2 2 polaryskopy nazywa się liniowymi bądź kołowymi. Gdy oba polaryzatory są ustawione na minimum przepuszczania światła (a więc w ten sposób, że ich kierunki przepuszczania kierunki pierwszych wektorów własnych są skrzyżowane) wtedy taki polaryskop nazywamy skrzyżowanym. Gdy oba polaryzatory są ustawione na maksimum przepuszczania (równoległe pierwsze wektory własne), polaryskop nazywamy równoległym. Sam układ: dwa skrzyżowane polaryzatory liniowe (bez obiektu wewnątrz) nazywamy zwykle krzyżem polaryzacyjnym. Jednym z częściej wykorzystywanych jest układ polaryskopu liniowego skrzyżowanego (czyli krzyża polaryzacyjnego z wstawionym pomiędzy polaryzatory obiektem badanym) i dlatego zajmijmy się dokładniej opisem tego właśnie układu. Załóżmy dodatkowo, że elementy naszego polaryskopu są doskonałe (to znaczy, że oba polaryzatory przepuszczają jedną z fal własnych pierwszą bez strat, a drugą całkowicie pochłaniają). Można pokazać, że w takim układzie natężenie światła wychodzącego z układu jest równe: 2 2 sin 2 2 I I sin (1) max gdzie: oznacza kąt azymutu pierwszego wektora własnego badanego obiektu (względem kąta azymutu pierwszego polaryzatora, który z definicji traktujemy jako 0), to różnica faz między pierwszą a drugą falą własną wprowadzana przez obiekt, a I max jest maksymalnym natężeniem światła wychodzącego (pamiętajmy, że polaryzatory są doskonałe, ale badana próbka może tłumić światło padające tym niemniej zakładamy, że obiekt nie jest pleochroiczny!). Różnicę faz optycznych R : (gdzie często przedstawia się inaczej poprzez tzw. różnicę dróg R (2) oznacza długość fali użytego światła), która to wielkość związana jest z kolei z dwójłomnością ośrodka wzorem: R d n' n" (3) gdzie d jest grubością ośrodka a n' n" oznacza różnicę współczynników załamania obu fal własnych ośrodka, czyli właśnie dwójłomność. Analizując wzór (1) możemy zauważyć, że na tle obiektu umieszczonego w polaryskopie liniowym skrzyżowanym pojawiają się pewne charakterystyczne obszary. Jedne z nich są związane z kątem azymutu badanego obiektu (ściślej: z kątem azymutu pierwszej fali własnej obiektu w stosunku do kąta azymutu pierwszego wektora własnego polaryzatora, który przyjmujemy za 0), inne z różnicą dróg optycznych R, wprowadzanych przez obiekt:
3 3 Izogiry (izokliny) to miejsca geometryczne punktów const (miejsca punktów o jednakowym kącie azymutu pierwszego wektora własnego w badanym obiekcie); kąt nazywany jest parametrem izokliny. Izochromy miejsca geometryczne punktów o jednakowej różnicy dróg optycznych R jednakowej różnicy faz ). (albo Obszar osobliwy (punkty osobliwe) to miejsce geometryczne punktów, dla których różnica faz parametrach. jest równa 0. Obszar ten jest również obszarem wspólnym dla izoklin o różnych W szczególności zauważmy, że izogiry dla 0 lub 90 (kąty azymutu pokrywają się z kątem azymutu pierwszej bądź drugiej fali własnej polaryzatora) są ciemne (dla idealnych polaryzatorów idealnie czarne). Natomiast izochromy, ze względu na dyspersję ośrodka, są kolorowe w danym miejscu brakuje w widmie światła wychodzącego tych długości fali, dla których akurat spełniony jest warunek: R 2 k (4) gdzie liczba k 0,1,2,... nazywana jest rzędem izochromy. Im większy rząd izochromy, tym bardziej rozjeżdżają się geometrycznie miejsca, dla których spełniony jest warunek (4) dla różnych długości fal i tym bardziej kolorowa robi się izochroma. W przypadku trudności z rozróżnieniem izoklin od izochrom można po prostu obrócić obiekt badany wewnątrz krzyża polaryzacyjnego izokliny będą obracały się razem z obrotem kierunku pierwszego wektora własnego polaryzatora, podczas gdy izochromy pozostają w tym samym miejscu. Oczywiście, obraz w krzyżu polaryzacyjnym będzie łatwiejszy do interpretacji, gdy izokliny i izochromy stanowią linie ciągłe o pewnej symetrii, wynikającej z symetrii obiektu. Na przykład kołowa płytka szklana naprężona oprawką w kształcie okręgu będzie miała układ izogir i izochrom jak na Rys.2. Rys.2 Przykład linii charakterystycznych w doskonałym polaryskopie liniowym
4 4 Obszary izogir i izochrom są teraz liniami: izogiry tworzą charakterystyczny krzyż, obracający się wraz z obrotem obiektu dwójłomnego w krzyżu polaryzacyjnym, a izochromy są koncentrycznymi okręgami, których położenie jest podczas obrotu badanej próbki niezmienne. Im dalej od środka znajduje się izochroma, tym jest ona wyższego rzędu, i tym bardziej kolorowa jest w świetle białym. Przecięcie izogir i izochrom w środku obrazu to punkt osobliwy z symetrii obiektu można wywnioskować, że dwójłomność w tym miejscu jest równa 0. Próbka na Rys.2 jest niejednorodna, jej dwójłomność zmienia się od zera w środku do wartości kilku długości fali na zewnątrz. Izokliny i izochromy tworzą pewne symetryczne linie, co wynika z charakteru dwójłomności w obiekcie (wymuszona naprężeniami oprawy). Niestety, obraz w krzyżu polaryzacyjnym nie zawsze jest taki klarowny i musimy nauczyć się interpretować znaczenie poszczególnych obszarów zaciemnień i zmian barw. Izochromy wyższych rzędów są coraz bardziej barwne różnica dróg optycznych jest wielkością dyspersyjną, to znaczy zależy od długości fali, więc wygaszenie różnych długości fali występuje w różnych miejscach obiektu. Gdy użyjemy filtru monochromatycznego izochromy będą wyraźne i jednakowo ciemne, ale za to trudno będzie rozróżnić, którego są rzędu. Wtedy również jedynym sposobem odróżnienia izoklin od izochrom będzie albo ogólna znajomość symetrii badanego obiektu (czyli pewne wiadomości a priori o jego dwójłomności, na przykład wynikłej z naprężeń) albo obrót próbki w krzyżu polaryzacyjnym. Izochromy, jako zależne od różnicy dróg optycznych, pozostaną na swoim miejscu, podczas gdy izokliny będą się obracać razem z obrotem pierwszego wektora własnego próbki. W przypadku, gdy badany obiekt dwójłomny jest jednorodny, to znaczy: wektory własne każdego jego punktu mają ten sam kąt azymutu i kąt eliptyczności a różnica dróg optycznych pomiędzy jego wektorami własnymi jest taka sama, to natężenie i barwa światła w całym obszarze obiektu jest w polaryskopie jednakowa. W takiej sytuacji umieszcza się badaną próbkę pod kątem azymutu 45 tak, aby wyeliminować wpływ czynnika sin 2 2 we wzorze (1). Wtedy natężenie światła za analizatorem polaryskopu zależy tylko od różnicy faz (dróg optycznych R), wprowadzanej przez próbkę, może to być więc dobry sposób na pomiar tej wielkości. Ponieważ wielkość ta jest dyspersyjna ( zależy od ), człon sin 2 2 we wzorze (1) przybiera różne wartości, w zależności od długości fali, co powoduje, że różne długości fali są w różnym stopniu osłabiane w wiązce światła, wychodzącej z polaryskopu. Jeżeli użyjemy na wejściu układu światła białego, to za analizatorem ujrzymy światło barwne. Barwa światła opuszczającego polaryskop zależy od różnicy dróg optycznych R (między
5 5 innymi, bo również wpływ ma rozkład spektralny użytego źródła światła) i z tego powodu każdej wartości R odpowiada określona barwa. Twierdzenie odwrotne niestety nie jest prawdziwe mogą się zdarzyć takie różne wartości R, dla których zaobserwujemy tę sama barwę. Jak wynika z analiz teoretycznych [1], barwy te są dobrze rozróżnialne jedynie w okolicy 1 gdyż dla większych wartości różnicy dróg optycznych zaczynają być za mało zróżnicowane. Z powodu subiektywnej oceny barwy jest to zresztą raczej metoda oceny różnicy dróg optycznych (różnicy faz) niż prawdziwy pomiar. Tym niemniej, ta ocena może być pomocna jako metoda dopełniająca w innych, dokładniejszych metodach (np. kompensator Senarmonta). Oczywiście, aby przyporządkować konkretnej różnicy faz konkretną barwę, musimy znać parametry badanej próbki dwójłomnej, a konkretnie jej dwójłomność n' n" literaturze (np. [2]) spotyka się tabele bądź wręcz barwne nomogramy do szacowania parametrów obiektów dwójłomnych (w zależności od sposobu wykonania nomogramu: różnicy dróg lub np. dwójłomności dla zadanej grubości), sporządzone dla konkretnych materiałów. Chcąc korzystać z danej tabeli bądź nomogramu musimy pamiętać, aby użyte przez nas źródło światła miało taki sam rozkład spektralny, jak przyjęty do obliczeń przez autorów danych literaturowych. Opisany powyżej sposób pomiaru (a właściwie oszacowania) różnicy dróg optycznych. W R (różnicy faz ) w ośrodkach dwójłomnych może być w pewien sposób rozszerzony poprzez zastosowanie płytek falowych. Zwykle stosuje się tu ćwierć- i jednofalówki. Analizując tabele barw polaryskopowych (np. tabela 13.1 w pracy [1]) można zauważyć, że istnieją wartości R, dla których ciężko jest jednoznacznie zdecydować się na wybór barwy z tabeli. Dodanie w układzie płytki falowej w pozycji takiej, że jej pierwszy bądź drugi wektor własny pokrywa się z pierwszym wektorem własnym badanego ośrodka (płytkę wstawia się pomiędzy polaryzator i analizator, za próbką) spowoduje, że obserwowana barwa światła zmieni się, trafiając być może w obszar barw bardziej rozróżnialnych. Jeśli bowiem dodatkowa płytka falowa będzie ustawiona w pozycji zgodnej (pokrywają się pierwsze wektory własne badanego ośrodka i płytki), to obserwowana barwa będzie odpowiadała sumie różnic faz dla obu elementów; jeśli płytka znajduje się pod kątem azymutu skrzyżowanym z kątem azymutu badanej próbki (pokrywa się drugi wektor własny płytki z pierwszym próbki), to obserwowana barwa będzie odpowiadała różnicy faz obu elementów. Znając różnicę faz wprowadzana przez płytkę falową (90 dla ćwierćfalówki i 360 dla jednofalówki) możemy łatwo obliczyć różnicę faz w badanym ośrodku dwójłomnym. Zastosowanie dodatkowej płytki falowej (oczywiście razem z pomiarem bez tej płytki!) ma tę dodatkową zaletę, że pozwala na
6 6 jednoznaczne zidentyfikowanie położenia pierwszego wektora własnego nieznanej próbki dwójłomnej informacje tę zdradzi nam fakt podwyższenia bądź obniżenia barwy światła po wstawieniu płytki falowej. Innym rozszerzeniem opisanej powyżej metody może być użycie pryzmatu Wollastona. Klin wkładamy za próbką a przed analizatorem i obracamy go tak, aby w polu widzenia pojawiły się barwne prążki, odpowiadające różnicy dróg wprowadzanych przez klin będących krotnościami długości fali. Klin ustawiamy tak, aby pole prążkowe widoczne było zarówno w obszarze za próbką jak i obok próbki w tle. Układ prążków w obszarze za próbka będzie przesunięty względem tła o wielkość, proporcjonalną do przesunięcia fazowego, wprowadzanego przez próbkę. Ze względu na niewielkie odstępy między prążkami i obserwację na oko nie pozwoli nam to na dokładne obliczenie wprowadzanej przez próbkę różnicy faz, ale pozwoli znowu na oszacowanie tej wielkości, a w szczególności na zaobserwowanie rzędu przesunięcia. Szerzej o zastosowaniu klina w paragrafie następnym. Cała powyższa analiza opisująca sposób pomiaru różnicy dróg optycznych w polaryskopie może być oczywiście zastosowana do innych układów polaryskopowych, na przykład polaryskopu liniowego równoległego. Wzór (1) przybiera teraz postać: 2 2 sin 2 2 I I 1sin (5) max czyli, jak łatwo zauważyć, obszary jasne przechodzą w ciemne i na odwrót (dla światła białego: barwy obserwowane zmieniają się na dopełniające). Pozostałe spostrzeżenia (dotyczące użycia płytek fazowych i klina Wollastona) pozostają w mocy. Pomiar w układzie polaryskopu równoległego może być uzupełnieniem (częściej stosowanego) pomiaru w układzie skrzyżowanym. 2. Przebieg pomiarów Pomiary mogą być realizowane na dowolnym z polaryskopów naszego Laboratorium, a ponieważ polaryskopy te różnią się konstrukcją, należy poniższy opis potraktować raczej jako schemat ideowy, niż dokładny algorytm postępowania. Przed przystąpieniem do wykonania ćwiczenia należy bezwzględnie zapoznać się z opisem konkretnego stanowiska pomiarowego (instrukcją roboczą) i zwrócić szczególną uwagę na możliwość ustawienia i obrotu poszczególnych elementów układu pomiarowego: polaryzatora, analizatora, płytek fazowych, stolika z badanym obiektem. Może się bowiem zdarzyć, ze na danym stanowisku nie ma np. możliwości obracania próbką badaną wtedy obracamy całym układem polaryskopu (polaryzator + analizator) i ewentualną dodatkową płytką falową. W sprawozdaniu
7 7 z ćwiczenia należy umieścić uproszczony opis układu tak, aby można było odtworzyć przebieg konkretnego pomiaru (a więc np. wartości ustawione na oprawach poszczególnych elementów, ustawienie badanej próbki na stoliku itp.) Pomiary w układzie polaryskopowym składają się z dwóch części. W pierwszej obserwujemy układ charakterystycznych punktów i linii (izogir, izochrom) w wybranej próbce niejednorodnej, na przykład naprężonym bloku szklanym. Staramy się zidentyfikować poprawnie poszczególne linie poprzez obrót próbki w krzyżu polaryzacyjnym. W części drugiej dokonujemy pomiarów (tak naprawdę: szacowania) różnicy dróg optycznych w jednorodnych próbkach dwójłomnych. Przed przystąpieniem do właściwych pomiarów sprawdzamy ustawienie krzyża polaryzacyjnego. Ustawiamy polaryzator na przykład na 0 i obracamy analizatorem do uzyskania wygaszenia. Jeśli ustawienie analizatora jest inne niż 90 (270), to wartość tę notujemy w protokole, gdyż podczas pomiaru będziemy niejednokrotnie zmieniać układ polaryskopu ze skrzyżowanego na równoległy a nie chcemy raczej tracić czasu na ciągłe justowanie układu. Badaną próbkę umieszczamy na stoliku polaryskopu. Ustawiamy ją pod kątem 45 względem ramion krzyża polaryzacyjnego to znaczy tak, aby jej wektory własne tworzyły z wektorami własnymi polaryzatora i analizatora kąty 45. W tym celu obracamy próbką aż do uzyskania wygaszenia światła przechodzącego przez próbkę w polaryskopie (co oznacza, że wektory własne próbki pokrywają się z wektorami krzyża) a następnie obracamy próbkę od tego położenia o 45 w dowolną stronę. W dowolną, ponieważ i tak za chwilę będziemy musieli zidentyfikować jednoznacznie położenie pierwszego wektora własnego próbki a barwa jest niemal identyczna w obu położeniach badanego obiektu (tzn. 45 i -45). Obserwujemy barwę próbki w krzyżu polaryzacyjnym i staramy się przyporządkować jej nazwę i odpowiadającą jej różnicę dróg optycznych z tabeli barw polaryskopowych (np. tabela 13.1 w pracy [1]). Ponieważ niektóre barwy są podobne albo podobne są ich nazwy w tabeli, staramy się najpierw rozstrzygnąć, w którym rzędzie różnicy dróg optycznych jesteśmy. Wstawiamy w obszar między polaryzatorem i analizatorem za próbką badaną klin Wollastona i obracamy nim tak, aby ujrzeć charakterystyczny układ prążków. Staramy się ustawić klin tak, aby widać było zarówno układ prążków w samym klinie ( tło ), jak i za badanym obiektem dwójłomnym. Przykładowe obrazy, jakie możemy ujrzeć w trakcie wykonywania ćwiczenia, przedstawia Rys.3.
8 8 Pryzmat Wollastona Pryzmat Wollastona próbka próbka Rys.3 Układ prążków w klinie Wollastona obserwowany w polaryskopie skrzyżowanym obok i za badana próbką dwójłomną dwa przykładowe przypadki (liczby oznaczają rząd prążka) Prążki w świetle białym są barwne, co umożliwi nam zorientowanie się w ich rzędzie. Prążek rzędu zerowego, który odpowiada zerowej różnicy dróg optycznych (zwykle w środku klina) jest czarny; pozostałe prążki są coraz bardziej barwne. Obserwujemy, o ile przesunął się prążek zerowy na tle obiektu względem prążka zerowego w tle. Na Rys.3 barwa prążka przedstawiona została schematycznie za pomocą coraz większej grubości reprezentującej go linii. Na rysunku lewym widzimy, że prążek w próbce przesunął się o mniej więcej ½ podczas gdy na prawym rysunku przedstawiono przesunięcie o około 1½. Gdybyśmy potrafili dokładnie zmierzyć przesunięcie międzyprążkowe, to jego stosunek do odległości między prążkami dałby nam szukaną różnicę dróg optycznych (różnicę faz) wyrażonych jako ułamek długości fali. Widać tu oczywistą analogię do pomiarów interferencyjnych. Tyle, że w naszym przypadku dokładność wyznaczenia obu wielkości jest znikoma, więc potraktujemy obserwację za pomocą klina Wollastona jako pomocnicze ustalenie przedziału, w którym znajduje się obserwowana barwa, reprezentująca mierzoną różnicę dróg optycznych. W naszym przypadku, po zaobserwowaniu rysunku lewego szukamy barwy w przedziale 0-1 (0-560nm w tabeli barw), podczas gdy obraz prawy skłania nas do przyjrzenia się bacznie barwom opisanym w przedziale 1-2 ( nm w tabeli). Po rozpoznaniu barwy i rzędu przesunięcia fazowego w krzyżu polaryzacyjnym, weryfikujemy wynik pomiaru w układzie polaryskopu równoległego. W tym celu obracamy analizator o 90 w dowolnym kierunku, pozostawiając pozostałe elementy układu bez zmian. Obserwujemy barwę próbki w tym układzie (druga kolumna tabeli barw) i notujemy przyporządkowaną jej różnicę dróg optycznych. Powinna ona oczywiście odpowiadać mniej więcej wynikowi, otrzymanemu w układzie polaryskopu skrzyżowanego. W przypadku dużej
9 9 rozbieżności wyników powracamy do poprzedniego układu i staramy się dopasować wyniki z obu obserwacji. Mamy już dwa wyniki pomiarów, ale wciąż nie wiemy, jak zorientowany jest pierwszy wektor własny badanego ośrodka. Pamiętajmy, że podczas wstępnego justowania układu znaleźliśmy wygaszenie światła za próbką w krzyżu polaryzacyjnym, które mogło nastąpić zarówno wtedy, gdy trafiliśmy pierwszym wektorem własnym próbki w pierwszy wektor własny analizatora, jak i pierwszy wektor własny polaryzatora. Użyjemy więc dodatkowego elementu płytki falowej o znanej różnicy dróg optycznych i znanym kierunku I wektora własnego, na przykład ćwierćfalówki. Trzeba ją wstępnie wyjustować w układzie tak, aby jej I wektor własny pokrył się z którymś z wektorów własnych badanego obiektu. Ogólnie, sposób justowania będzie zależał od sposobu mocowania płytki w układzie polaryskopu np. od tego, czy ma ona niezależną skalę i czy jest mocowana niezależnie, czy na wspólnej oprawie z analizatorem. W związku z tym zastosujmy najogólniejszą metodę, którą można zastosować w dowolnym przypadku. Wprowadzamy ćwierćfalówkę pomiędzy polaryzator skrzyżowany z analizatorem (tak, wracamy do układu krzyża polaryzacyjnego!) w ten sposób, abyśmy mogli widzieć światło przechodzące przez samą płytkę falową (nie przez badaną próbkę). Obracamy ją tak, aby uzyskać maksymalne zaciemnienie wtedy wektory własne płytki falowej pokrywają się z wektorami własnymi polaryzatora i analizatora. Teraz, korzystając ze skali ćwierćfalówki, obracamy ją o 45 najpierw w jednym, potem w drugim kierunku. Obserwujemy barwy, które pojawiają się za próbką z nałożoną ćwierćfalówką w obu przypadkach. Gdy pierwszy wektor własny płytki pokryje się z pierwszym wektorem własnym próbki, barwa ulegnie podwyższeniu (tzn. będzie barwą, odpowiadającą większej różnicy dróg optycznych); gdy pierwszy wektor własny płytki pokryje się z drugim próbki obniżeniu. Obserwując te barwy możemy jednoznacznie określić położenie pierwszego wektora własnego badanego obiektu dwójłomnego. Opisujemy to położenie względem oprawy próbki (tak, aby można było później jednoznacznie je określić, np.: I wektor własny próbki jest równoległy do jej dłuższego boku itp.). Notujemy obie barwy ( podwyższoną i obniżoną ) i odpowiadające im różnice dróg optycznych wprowadzane przez próbkę i ćwierćfalówkę w sumie. Przy czym słowa w sumie oznaczają sumę algebraiczną gdy obserwujemy barwę podwyższoną, to odpowiada ona zgodnym położeniom pierwszego wektora własnego próbki i ćwierćfalówki, więc istotnie jest to suma obu dróg optycznych: R podwyżodwy a R R (6a) próbki ćwierćfalówki
10 10 skąd możemy obliczyć wartość różnicy dróg optycznych dla próbki; gdy obserwujemy barwę obniżoną, to oznacza to równoległość pierwszego wektora własnego ćwierćfalówki z drugim wektorem własnym próbki, a więc odejmowanie się odpowiednich dróg optycznych: R podwyżodwy a R R (6b) próbki ćwierćfalówki skąd znowu wyliczamy wartość różnicy dróg optycznych dla samej próbki. Wartość różnicy dróg optycznych wprowadzanych przez ćwierćfalówkę możemy przyjąć orientacyjnie jako: R ćwierćfalówki 140 nm, gdyż jest to mniej więcej ¼ długości fali, odpowiadającej granicy między pierwszym a drugim rzędem różnic dróg optycznych w tabeli barw polaryskopowych (tej, której odpowiada barwa opisana jako purpura I rzędu ; nie istnieje coś takiego jak długość fali światła białego więc za w powyższych wzorach, np. (2), (4) przyjmujemy wartość 570 nm czyli opisaną wyżej granicę). Dzięki użyciu ćwierćfalówki w opisany powyżej sposób jednoznacznie zidentyfikowaliśmy I wektor własny badanej próbki (czyli ten odpowiadający fali szybkiej f ) oraz otrzymaliśmy dwa kolejne wyniki na szukaną różnicę dróg optycznych w próbce (z równań (6)). Można poszerzyć otrzymane dotąd rezultaty o dwa kolejne wyniki, gdy użyjemy ćwierćfalówki w opisany wyżej sposób ale w układzie polaryskopu równoległego. Proponowany schemat pomiarów byłby wtedy następujący (przedstawiony za pomocą algorytmu postępowania, przy czym poszczególne kroki zostały wyjaśnione powyżej): 1. ustawiamy układ krzyża polaryzacyjnego; notujemy położenia polaryzatora i analizatora; 2. wstawiamy pomiędzy polaryzator i analizator próbkę badaną, ustawiamy ja pod kątem azymutu 45 w stosunku do kątów azymutu polaryzatora i analizatora; 3. obserwujemy i notujemy barwę światła za próbką i odpowiadającą jej różnicę dróg optycznych R ; 4. obracamy analizator o 90 notujemy barwę światła i wartość R ; tak, aby otrzymać polaryskop równoległy; ponownie 5. powtórnie obracamy analizator do położenia skrzyżowany ; wkładamy do układu ćwierćfalówkę i justujemy ją w układzie polaryskopu tak, aby jej wektory własne pokrywały się z wektorami krzyża polaryzacyjnego (czyli na razie ćwierćfalówka jest pod kątem azymutu 45 względem badanej próbki!); 6. obracamy ćwierćfalówkę o 45 w dowolną stronę; notujemy obserwowaną barwę, rozstrzygamy, czy jest ona podwyższona czy obniżona i za pomocą odpowiedniego
11 11 wzoru (6) obliczamy różnicę dróg wprowadzaną przez badaną próbkę; notujemy położenie I wektora własnego próbki; 7. obracamy analizator o 90 (polaryskop równoległy) i znowu notujemy zaobserwowaną barwę; weryfikujemy informację o jej podwyższeniu bądź obniżeniu wykorzystując odpowiednią kolumnę tabeli barw polaryskopowych i ponownie obliczamy za pomocą jednego z wzorów (6) różnicę dróg wprowadzaną przez badaną próbkę; 8. obracamy ćwierćfalówkę o 90 (czyli ustawiamy ją teraz pod kątem 45 do katów azymutu krzyża polaryzacyjnego, ale w przeciwnym kierunku!) i obserwujemy przeciwną niż w p.7 zmianę barwy (położenie I wektora własnego ćwierćfalówki jest teraz dokładnie prostopadłe do tego w p.7, więc jeśli poprzednio zaobserwowaliśmy podwyższenie barwy światła za próbką, to teraz powinno nastąpić obniżenie i na odwrót); notujemy tę barwę i obliczamy odpowiadającą jej różnicę dróg optycznych z odpowiedniego z wzorów (6); 9. obracamy analizator z powrotem do położenia skrzyżowany (czyli o kąt 90), notujemy barwę światła za płytką i obliczamy różnicę dróg optycznych jak poprzednio. W wyniku zastosowania opisanego powyżej algorytmu powinniśmy dysponować sześcioma wynikami pomiaru różnicy dróg optycznych w badanej próbce: - w skrzyżowanym polaryskopie bez ćwierćfalówki; - w równoległym polaryskopie bez ćwierćfalówki; - w skrzyżowanym polaryskopie z ćwierćfalówką w położeniu sumowanym (I wektor ćwierćfalówki pokrywa się z I wektorem próbki, zaobserwowaliśmy barwę podwyższoną ); - w skrzyżowanym polaryskopie z ćwierćfalówką w położeniu odejmowanym (I wektor ćwierćfalówki pokrywa się z II wektorem próbki, zaobserwowaliśmy barwę obniżoną ); - w równoległym polaryskopie z ćwierćfalówką w położeniu sumowanym (I wektor ćwierćfalówki pokrywa się z I wektorem próbki, zaobserwowaliśmy barwę podwyższoną ); - w równoległym polaryskopie z ćwierćfalówką w położeniu odejmowanym (I wektor ćwierćfalówki pokrywa się z II wektorem próbki, zaobserwowaliśmy barwę obniżoną ). W podobny sposób można użyć płytki jednofalowej. Dokładny opis postępowania chyba już będzie zbędny. Te sześć wyników, które w najogólniejszym przypadku mogą się między sobą różnić, powinny nam dać ostateczny wynik pomiaru.
12 12 3. Opracowanie wyników W pierwszej części ćwiczenia można po prostu narysować widziany w polaryskopie obraz niejednorodnego ośrodka dwójłomnego z opisanymi charakterystycznymi liniami obszarami (izogiry, izochromy). Należy opisać proces identyfikacji poszczególnych obszarów (na przykład poprzez obrót próbki), może poprzez zamieszczenie drugiego rysunku, zaobserwowanego po obróceniu próbki. Można pokusić się o zinterpretowanie otrzymanych wyników na podstawie znajomości budowy obiektu, jego symetrii i sposobu mocowania (dwójłomność wywołana naprężeniami). W części drugiej dokonujemy pomiaru różnicy dróg optycznych w jednorodnych próbkach dwójłomnych. Notujemy położenie (kąty azymutów na odpowiednich skalach) poszczególnych elementów układu w trakcie kolejnych pomiarów i szkicujemy sposób umieszczenia próbki. Podczas wykonywania pomiarów z dodatkową płytką falową zapisujemy poszczególne barwy, obserwowane podczas pomiarów i odpowiadające im różnice dróg optycznych (tabela barw polaryskopowych) a następnie obliczamy różnice dróg dla samej badanej próbki, po odjęciu (dodaniu) różnicy wprowadzanej przez płytkę falową (wzory (6)). Interpretujemy otrzymane wyniki: podajemy kierunek I wektora własnego w próbce oraz średni wynik pomiarów różnicy dróg optycznych. Przy czym pojęcie średni można potraktować nieco inaczej, niż zwykła średnią algebraiczną podczas obserwacji barw zdarzy się, że pewne barwy będą łatwiej definiowalne, nazwy innych będą przedmiotem sporu studentów ćwiczących w grupie; różne barwy obejmują różne (pod względem wielkości) zakresy różnicy dróg optycznych, co sprawia, że wyniki nie są tak samo cenne i nie powinny mieć takiego samego wkładu do końcowych wyników. Tak czy inaczej, należy ostatecznie podać jeden wynik pomiaru różnicy dróg optycznych dla każdej badanej próbki a dyskusja jakości tego wyniku i udziału w nim wyników poszczególnych pomiarów może być dobrym wypełnieniem punktu Wnioski w sprawozdaniu z ćwiczenia. Literatura: [1] F. Ratajczyk, Dwójłomność i polaryzacja optyczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, 2000 [2] T. Penkala, Zarys krystalografii, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977
Pomiar różnicy dróg optycznych metodą Senarmonta
Ćwiczenie 7 Pomiar różnicy dróg optycznych metodą Senarmonta Pojęcia podstawowe: Fale własne (wektory własne) ośrodka dwójłomnego; różnica dróg optycznych (różnica faz); kompensatory pośrednie i bezpośrednie;
Bardziej szczegółowoPolaryzatory/analizatory
Polaryzatory/analizatory Polaryzator eliptyczny element układu optycznego lub układ optyczny, za którym światło jest spolaryzowane eliptycznie i o parametrach ściśle określonych przez polaryzator zazwyczaj
Bardziej szczegółowoPomiar właściwości ośrodka dwójłomnego poprzez wyznaczenie elementów macierzy Müllera-Ścierskiego
Instrukcja robocza do ćwiczenia 8 Pomiar właściwości ośrodka dwójłomnego poprzez wyznaczenie elementów macierzy Müllera-Ścierskiego I. Układ pomiarowy Układ pomiarowy, znany już z ćwiczenia 4, składa się
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA
Celem ćwiczenia jest: BADANIE INTERFEROMETRU YOUNGA 1. poznanie podstawowych właściwości interferometru z podziałem czoła fali w oświetleniu monochromatycznym i świetle białym, 2. demonstracja możliwości
Bardziej szczegółowoWyznaczanie współczynnika załamania światła
Ćwiczenie O2 Wyznaczanie współczynnika załamania światła O2.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wyznaczenie współczynnika załamania światła dla przeźroczystych, płaskorównoległych płytek wykonanych z
Bardziej szczegółowoPL B1. POLITECHNIKA WROCŁAWSKA, Wrocław, PL BUP 02/08. PIOTR KURZYNOWSKI, Wrocław, PL JAN MASAJADA, Nadolice Wielkie, PL
RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 211200 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 380223 (22) Data zgłoszenia: 17.07.2006 (51) Int.Cl. G01N 21/23 (2006.01)
Bardziej szczegółowoWyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. Termin: 23 III 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona Nr.
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 363. Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa. Początkowa wartość kąta 0..
Nazwisko... Data... Nr na liście... Imię... Wydział... Dzień tyg.... Godzina... Polaryzacja światła sprawdzanie prawa Malusa Początkowa wartość kąta 0.. 1 25 49 2 26 50 3 27 51 4 28 52 5 29 53 6 30 54
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 6 Temat: Wyznaczenie stałej siatki dyfrakcyjnej i dyfrakcja światła na otworach kwadratowych i okrągłych. 1. Wprowadzenie Fale
Bardziej szczegółowoZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL
ZADANIE 111 DOŚWIADCZENIE YOUNGA Z UŻYCIEM MIKROFAL X L Rys. 1 Schemat układu doświadczalnego. Fala elektromagnetyczna (światło, mikrofale) po przejściu przez dwie blisko położone (odległe o d) szczeliny
Bardziej szczegółowoSystemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne
POLITECHNIKA POZNAŃSKA INSTYTUT INŻYNIERII ŚRODOWISKA PROWADZĄCY: mgr inż. Łukasz Amanowicz Systemy Ochrony Powietrza Ćwiczenia Laboratoryjne 3 TEMAT ĆWICZENIA: Badanie składu pyłu za pomocą mikroskopu
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE PROMIENIA KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA
Ćwiczenie 81 A. ubica WYZNACZANIE PROMIENIA RZYWIZNY SOCZEWI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA Cel ćwiczenia: poznanie prążków interferencyjnych równej grubości, wykorzystanie tego
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU Cel ćwiczenia: 1. Zapoznanie z budową i zasadą działania mikroskopu optycznego. 2. Wyznaczenie współczynnika załamania
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 3 Temat: Efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą modulowania zmiany polaryzacji światła oraz
Bardziej szczegółowoWyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła
Ćwiczenie O3 Wyznaczanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali światła O3.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zbadanie zależności współczynnika załamania światła od długości fali
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 41 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO. Wprowadzenie teoretyczne
ĆWICZENIE 4 POMIARY PRZY UŻYCIU GONIOMETRU KOŁOWEGO Wprowadzenie teoretyczne Rys. Promień przechodzący przez pryzmat ulega dwukrotnemu załamaniu na jego powierzchniach bocznych i odchyleniu o kąt δ. Jeżeli
Bardziej szczegółowoα k = σ max /σ nom (1)
Badanie koncentracji naprężeń - doświadczalne wyznaczanie współczynnika kształtu oprac. dr inż. Ludomir J. Jankowski 1. Wstęp Występowaniu skokowych zmian kształtu obciążonego elementu, obecności otworów,
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej. Ćwiczenie 5. Modulator PLZT
Laboratorium techniki laserowej Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 006 1.Wstęp Rozwój techniki optoelektronicznej spowodował poszukiwania nowych materiałów
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZEIE 8 WYZACZAIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJEJ Opis teoretyczny do ćwiczenia zamieszczony jest na stronie www.wtc.wat.edu.pl w dziale DYDAKTYKA FIZYKA ĆWICZEIA LABORATORYJE. Opis
Bardziej szczegółowoBADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ
ĆWICZENIE 89 BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ Cel ćwiczenia: Zapoznanie się ze zjawiskiem Faradaya. Wyznaczenie stałej Verdeta dla danej próbki. Wyznaczenie wartości ładunku właściwego elektronu
Bardziej szczegółowoPomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru
Ćwiczenie nr 9 Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampy spektralne: helowa i rtęciowa 3. Pryzmaty szklane, których własności mierzymy II. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw 1) Instrukcja wykonawcza
ĆWICZENIE 76A WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU CZĘŚĆ (A-zestaw ) Instrukcja wykonawcza. Wykaz przyrządów Spektrometr (goniometr) Lampy spektralne Pryzmaty. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej
Ćwiczenie 12 (44) Wyznaczanie długości fali świetlnej przy pomocy siatki dyfrakcyjnej Wprowadzenie Światło widzialne jest to promieniowanie elektromagnetyczne (zaburzenie poła elektromagnetycznego rozchodzące
Bardziej szczegółowoĆwiczenie: "Zagadnienia optyki"
Ćwiczenie: "Zagadnienia optyki" Opracowane w ramach projektu: "Wirtualne Laboratoria Fizyczne nowoczesną metodą nauczania realizowanego przez Warszawską Wyższą Szkołę Informatyki. Zakres ćwiczenia: 1.
Bardziej szczegółowoWyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 26 V 2009 Nr. ćwiczenia: 412 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej metodą pierścieni Newtona
Bardziej szczegółowoPomiar przesunięcia fazowego dwójłomnych płytek liniowych metodą kompensacji bezpośredniej za pomocą przesuwnika ciekłokrystalicznego LCM
Instrukcja robocza do ćwiczenia 6 Pomiar przesunięcia fazowego dwójłomnych płytek liniowych metodą kompensacji bezpośredniej za pomocą przesuwnika ciekłokrystalicznego LCM I. Układ pomiarowy Ćwiczenie
Bardziej szczegółowo40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. DWÓJŁOMNOŚĆ MIKI
ZADANIE DOŚWIADCZALNE 2 DWÓJŁOMNOŚĆ MIKI W tym doświadczeniu zmierzysz dwójłomność miki (kryształu szeroko używanego w optycznych elementach polaryzujących). WYPOSAŻENIE Oprócz elementów 1), 2) i 3) powinieneś
Bardziej szczegółowoSynteza i analiza dowolnego stanu polaryzacji światła
1 Ćwiczenie 3 Synteza i analiza dowolnego stanu polaryzacji światła Pojęcia podstawowe: Światło spolaryzowane; metody opisu stanu polaryzacji światła; parametry, opisujące stan polaryzacji: kąt azymutu,
Bardziej szczegółowoLABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE. Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.
LABORATORIUM FIZYKI PAŃSTWOWEJ WYŻSZEJ SZKOŁY ZAWODOWEJ W NYSIE Ćwiczenie nr 3 Temat: Wyznaczenie ogniskowej soczewek za pomocą ławy optycznej.. Wprowadzenie Soczewką nazywamy ciało przezroczyste ograniczone
Bardziej szczegółowoKatedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego. Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu
Katedra Fizyki Ciała Stałego Uniwersytetu Łódzkiego Ćwiczenie 1 Badanie efektu Faraday a w monokryształach o strukturze granatu Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest pomiar kąta skręcenia płaszczyzny polaryzacji
Bardziej szczegółowoBadanie rozkładu pola elektrycznego
Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU.
0.X.00 ĆWICZENIE NR 76 A (zestaw ) WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA SZKŁA ZA POMOCĄ SPEKTROMETRU. I. Zestaw przyrządów:. Spektrometr (goniometr), Lampy spektralne 3. Pryzmaty II. Cel ćwiczenia: Zapoznanie
Bardziej szczegółowoWYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ
ĆWICZENIE 84 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ SIATKI DYFRAKCYJNEJ Cel ćwiczenia: Wyznaczenie długości fali emisji lasera lub innego źródła światła monochromatycznego, wyznaczenie stałej siatki
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE NR 79 POMIARY MIKROSKOPOWE. I. Cel ćwiczenia: Zapoznanie się z budową mikroskopu i jego podstawowymi możliwościami pomiarowymi.
ĆWICZENIE NR 79 POMIARY MIKROSKOPOWE I. Zestaw przyrządów: 1. Mikroskop z wymiennymi obiektywami i okularami.. Oświetlacz mikroskopowy z zasilaczem. 3. Skala mikrometryczna. 4. Skala milimetrowa na statywie.
Bardziej szczegółowo( Wersja A ) WYZNACZANIE PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA.
0.X.203 ĆWICZENIE NR 8 ( Wersja A ) WYZNACZANIE PROMIENI KRZYWIZNY SOCZEWKI I DŁUGOŚCI FALI ŚWIETLNEJ ZA POMOCĄ PIERŚCIENI NEWTONA. I. Zestaw przyrządów:. Mikroskop. 2. Płytki szklane płaskorównoległe.
Bardziej szczegółowoPolaryzacyjne metody zmiany fazy w interferometrii dwuwiązkowej
Polaryzacyjne metody zmiany fazy w interferometrii dwuwiązkowej Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest demonstracja i ilościowa analiza wybranych metod dyskretnej i ciągłej zmiany fazy w interferometrach
Bardziej szczegółowoBADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ. Instrukcja wykonawcza
ĆWICZENIE 89 BADANIE WYMUSZONEJ AKTYWNOŚCI OPTYCZNEJ Instrukcja wykonawcza 1. Wykaz przyrządów Polarymetr Lampa sodowa Solenoid Źródło napięcia stałego o wydajności prądowej min. 5A Amperomierz prądu stałego
Bardziej szczegółowoPomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła
Politechnika Gdańska WYDZIAŁ ELEKTRONIKI TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych Pomiar drogi koherencji wybranych źródeł światła Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego
Bardziej szczegółowoBADANIE INTERFERENCJI MIKROFAL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSONA
ZDNIE 11 BDNIE INTERFERENCJI MIKROFL PRZY UŻYCIU INTERFEROMETRU MICHELSON 1. UKŁD DOŚWIDCZLNY nadajnik mikrofal odbiornik mikrofal 2 reflektory płytka półprzepuszczalna prowadnice do ustawienia reflektorów
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE W MEDYCYNIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 4 Temat: Modulacja światła laserowego: efekt magnetooptyczny 5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodą
Bardziej szczegółowoPOLITECHNIKA ŁÓDZKA INSTYTUT FIZYKI LABORATORIUM FIZYKI KRYSZTAŁÓW STAŁYCH. ĆWICZENIE Nr 1. Optyczne badania kryształów
OLITECHNIK ŁÓDZK INSTYTUT FIZYKI LBORTORIUM FIZYKI KRYSZTŁÓW STŁYCH ĆWICZENIE Nr 1 Optyczne badania kryształów Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest poznanie przyrządów i metod do badań optycznych oraz cech
Bardziej szczegółowoWyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego
Ćwiczenie O5 Wyznaczanie rozmiarów szczelin i przeszkód za pomocą światła laserowego O5.1. Cel ćwiczenia Celem ćwiczenia jest wykorzystanie zjawiska dyfrakcji i interferencji światła do wyznaczenia rozmiarów
Bardziej szczegółowoANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE. Instrukcja wykonawcza
ĆWICZENIE 72A ANALIZA SPEKTRALNA I POMIARY SPEKTROFOTOMETRYCZNE 1. Wykaz przyrządów Spektroskop Lampy spektralne Spektrofotometr SPEKOL Filtry optyczne Suwmiarka Instrukcja wykonawcza 2. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoSposób wykonania ćwiczenia. Płytka płasko-równoległa. Rys. 1. Wyznaczanie współczynnika załamania materiału płytki : A,B,C,D punkty wbicia szpilek ; s
WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA METODĄ SZPILEK I ZA POMOCĄ MIKROSKOPU Cel ćwiczenia: 1. Zapoznanie z budową i zasadą działania mikroskopu optycznego.. Wyznaczenie współczynnika załamania światła
Bardziej szczegółowoWyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru siatkowego
Politechnika Łódzka FTIMS Kierunek: Informatyka rok akademicki: 2008/2009 sem. 2. grupa II Termin: 19 V 2009 Nr. ćwiczenia: 413 Temat ćwiczenia: Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą spektrometru
Bardziej szczegółowo(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 175051
RZECZPO SPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 175051 (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: 307033 (22) Data zgłoszenia: 31.01.1995 (51) Int.Cl.6: A61B 3/107
Bardziej szczegółowoMetody Optyczne w Technice. Wykład 8 Polarymetria
Metody Optyczne w Technice Wykład 8 Polarymetria Fala elektromagnetyczna div D div B 0 D E rot rot E H B t D t J B J H E Fala elektromagnetyczna 2 2 E H 2 t 2 E 2 t H 2 v n 1 0 0 c n 0 Fala elektromagnetyczna
Bardziej szczegółowoProblemy optyki falowej. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła.
. Teoretyczne podstawy zjawisk dyfrakcji, interferencji i polaryzacji światła. Rozwiązywanie zadań wykorzystujących poznane prawa I LO im. Stefana Żeromskiego w Lęborku 27 luty 2012 Dyfrakcja światła laserowego
Bardziej szczegółowoOPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach.
OPTYKA FALOWA I (FTP2009L) Ćwiczenie 2. Dyfrakcja światła na szczelinach. Zagadnienia, które należy znać przed wykonaniem ćwiczenia: Dyfrakcja światła to zjawisko fizyczne zmiany kierunku rozchodzenia
Bardziej szczegółowoLASERY I ICH ZASTOSOWANIE
LASERY I ICH ZASTOSOWANIE Laboratorium Instrukcja do ćwiczenia nr 5 Temat: Interferometr Michelsona 7.. Cel i zakres ćwiczenia 7 INTERFEROMETR MICHELSONA Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową i
Bardziej szczegółowoFizyka elektryczność i magnetyzm
Fizyka elektryczność i magnetyzm W5 5. Wybrane zagadnienia z optyki 5.1. Światło jako część widma fal elektromagnetycznych. Fale elektromagnetyczne, które współczesny człowiek potrafi wytwarzać, i wykorzystywać
Bardziej szczegółowoPomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru
Ćwiczenie nr 9 Pomiar dyspersji materiałów za pomocą spektrometru I. Zestaw przyrządów 1. Spektrometr 2. Lampy spektralne: helowa i rtęciowa 3. Pryzmaty szklane, których własności mierzymy II. Cel ćwiczenia
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz
Podstawy Fizyki III Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 9, 08.2.207 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Mateusz Winkowski, Łukasz Zinkiewicz Radosław Łapkiewicz Wykład 8 - przypomnienie
Bardziej szczegółowoBADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA
BADANIE I ACHROMATYZACJA PRĄŻKÓW INTERFERENCYJNYCH TWORZONYCH ZA POMOCĄ ZWIERCIADŁA LLOYDA Celem ćwiczenia jest: 1. demonstracja dużej liczby prążków w interferometrze Lloyda z oświetleniem monochromatycznym,
Bardziej szczegółowoPolaryzacja chromatyczna
FOTON 11, Lato 013 5 Polaryzacja chromatyczna Jerzy Ginter Uniwersytet Warszawski Zjawisko Zwykle nie zdajemy sobie sprawy, że bardzo wiele przezroczystych ciał w naszym otoczeniu jest zbudowanych z substancji
Bardziej szczegółowoMODULATOR CIEKŁOKRYSTALICZNY
ĆWICZENIE 106 MODULATOR CIEKŁOKRYSTALICZNY 1. Układ pomiarowy 1.1. Zidentyfikuj wszystkie elementy potrzebne do ćwiczenia: modulator SLM, dwa polaryzatory w oprawie (P, A), soczewka S, szary filtr F, kamera
Bardziej szczegółowoFUNKCJA LINIOWA - WYKRES
FUNKCJA LINIOWA - WYKRES Wzór funkcji liniowej (Postać kierunkowa) Funkcja liniowa jest podstawowym typem funkcji. Jest to funkcja o wzorze: y = ax + b a i b to współczynniki funkcji, które mają wartości
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 42 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ. Wprowadzenie teoretyczne.
Ćwiczenie 4 WYZNACZANIE OGNISKOWEJ SOCZEWKI CIENKIEJ Wprowadzenie teoretyczne. Soczewka jest obiektem izycznym wykonanym z materiału przezroczystego o zadanym kształcie i symetrii obrotowej. Interesować
Bardziej szczegółowoI PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ
I PRACOWNIA FIZYCZNA, UMK TORUŃ Instrukcja do ćwiczenia nr 59 WYZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA ZAŁAMANIA ŚWIATŁA W SZKLE METODĄ KĄTA NAJMNIEJSZEGO ODCHYLENIA Instrukcje wykonali: G. Maciejewski, I. Gorczyńska
Bardziej szczegółowoO3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH
O3. BADANIE WIDM ATOMOWYCH tekst opracowała: Bożena Janowska-Dmoch Większość źródeł światła emituje promieniowanie elektromagnetyczne złożone z wymieszanych ze sobą fal o wielu częstotliwościach (długościach).
Bardziej szczegółowoLI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP II Zadanie doświadczalne
LI OLIMPIADA FIZYCZNA ETAP II Zadanie doświadczalne ZADANIE D1 Cztery identyczne diody oraz trzy oporniki o oporach nie różniących się od siebie o więcej niż % połączono szeregowo w zamknięty obwód elektryczny.
Bardziej szczegółowoPodstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej. wykład 19, Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek
Podstawy Fizyki IV Optyka z elementami fizyki współczesnej wykład 19, 27.04.2012 wykład: pokazy: ćwiczenia: Czesław Radzewicz Radosław Chrapkiewicz, Filip Ozimek Ernest Grodner Wykład 18 - przypomnienie
Bardziej szczegółowoSkręcenie płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach (PF13)
Skręcenie płaszczyzny polaryzacji światła w cieczach (PF13) Celem ćwiczenia jest: obserwacja zjawiska skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła w roztworach cukru, obserwacja zależności kąta skręcenia
Bardziej szczegółowoĆ W I C Z E N I E N R O-6
INSTYTUT FIZYKI WYDZIAŁ INŻYNIERII PRODUKCJI I TECHNOLOGII MATERIAŁÓW POLITECHNIKA CZĘSTOCHOWSKA PRACOWNIA OPTYKI Ć W I C Z E N I E N R O-6 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FAL PODSTAWOWYCH BARW W WIDMIE ŚWIATŁA BIAŁEGO
Bardziej szczegółowoZjawisko interferencji fal
Zjawisko interferencji fal Interferencja to efekt nakładania się fal (wzmacnianie i osłabianie się ruchu falowego widoczne w zmianach amplitudy i natężenia fal) w którym zachodzi stabilne w czasie ich
Bardziej szczegółowoUniwersytet Warszawski Wydział Fizyki. Badanie efektu Faraday a w kryształach CdTe i CdMnTe
Uniwersytet Warszawski Wydział Fizyki Marcin Polkowski 251328 Badanie efektu Faraday a w kryształach CdTe i CdMnTe Pracownia Fizyczna dla Zaawansowanych ćwiczenie F8 w zakresie Fizyki Ciała Stałego Streszczenie
Bardziej szczegółowoFUNKCJA KWADRATOWA. Zad 1 Przedstaw funkcję kwadratową w postaci ogólnej. Postać ogólna funkcji kwadratowej to: y = ax + bx + c;(
Zad Przedstaw funkcję kwadratową w postaci ogólnej Przykład y = ( x ) + 5 (postać kanoniczna) FUNKCJA KWADRATOWA Postać ogólna funkcji kwadratowej to: y = ax + bx + c;( a 0) Aby ją uzyskać pozbywamy się
Bardziej szczegółowoMGR 10. Ćw. 1. Badanie polaryzacji światła 2. Wyznaczanie długości fal świetlnych 3. Pokaz zmiany długości fali świetlnej przy użyciu lasera.
MGR 10 10. Optyka fizyczna. Dyfrakcja i interferencja światła. Siatka dyfrakcyjna. Wyznaczanie długości fali świetlnej za pomocą siatki dyfrakcyjnej. Elektromagnetyczna teoria światła. Polaryzacja światła.
Bardziej szczegółowoĆWICZENIE 1 WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ZA POMOCĄ SPEKTROSKOPU
ĆWICZENIE WYZNACZANIE DŁUGOŚCI FALI ZA POMOCĄ SPEKTROSKOPU Jeżeli gazy zaczynają świecić, na przykład w wyniku podgrzania, to możemy zaobserwować charakterystyczne kolorowe prążki podczas obserwacji tzw.
Bardziej szczegółowoEFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY
ĆWICZENIE 91 EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY Instrukcja wykonawcza 1. Wykaz przyrządów 1. Monochromator 5. Zasilacz stabilizowany oświetlacza. Oświetlacz 6. Zasilacz fotokomórki 3. Woltomierz napięcia
Bardziej szczegółowoWykład III. Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela
Wykład III Interferencja fal świetlnych i zasada Huygensa-Fresnela Interferencja fal płaskich Na kliszy fotograficznej, leżącej na płaszczyźnie z=0 rejestrujemy interferencję dwóch fal płaskich, o tej
Bardziej szczegółowoDyfrakcja. interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski
Dyfrakcja i interferencja światła. dr inż. Romuald Kędzierski Zasada Huygensa - przypomnienie Każdy punkt ośrodka, do którego dotarło czoło fali można uważać za źródło nowej fali kulistej. Fale te zwane
Bardziej szczegółowoNatura światła. W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton
Natura światła W XVII wieku ścierały się dwa, poglądy na temat natury światła. Isaac Newton W swojej pracy naukowej najpierw zajmował się optyką. Pierwsze sukcesy odniósł właśnie w optyce, konstruując
Bardziej szczegółowo3. Macierze i Układy Równań Liniowych
3. Macierze i Układy Równań Liniowych Rozważamy równanie macierzowe z końcówki ostatniego wykładu ( ) 3 1 X = 4 1 ( ) 2 5 Podstawiając X = ( ) x y i wymnażając, otrzymujemy układ 2 równań liniowych 3x
Bardziej szczegółowoBadanie właściwości optycznych roztworów.
ĆWICZENIE 4 (2018), STRONA 1/6 Badanie właściwości optycznych roztworów. Cel ćwiczenia - wyznaczenie skręcalności właściwej sacharozy w roztworach wodnych oraz badanie współczynnika załamania światła Teoria
Bardziej szczegółowoRozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni. Dla próżni równania Maxwella w tzw. postaci różniczkowej są następujące:
Rozważania rozpoczniemy od fal elektromagnetycznych w próżni Dla próżni równania Maxwella w tzw postaci różniczkowej są następujące:, gdzie E oznacza pole elektryczne, B indukcję pola magnetycznego a i
Bardziej szczegółowoFUNKCJA LINIOWA - WYKRES. y = ax + b. a i b to współczynniki funkcji, które mają wartości liczbowe
FUNKCJA LINIOWA - WYKRES Wzór funkcji liniowej (postać kierunkowa) Funkcja liniowa to funkcja o wzorze: y = ax + b a i b to współczynniki funkcji, które mają wartości liczbowe Szczególnie ważny w postaci
Bardziej szczegółowoPRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA PROSTO DO MATURY KLASA 1 ZAKRES PODSTAWOWY
PRZEDMIOTOWY SYSTEM OCENIANIA PROSTO DO MATURY KLASA 1 ZAKRES PODSTAWOWY Warszawa 2019 LICZBY RZECZYWISTE stosować prawidłowo pojęcie zbioru, podzbioru, zbioru pustego; zapisywać zbiory w różnej postaci
Bardziej szczegółowoRys. 1 Interferencja dwóch fal sferycznych w punkcie P.
Ćwiczenie 4 Doświadczenie interferencyjne Younga Wprowadzenie teoretyczne Charakterystyczną cechą fal jest ich zdolność do interferencji. Światło jako fala elektromagnetyczna również może interferować.
Bardziej szczegółowoOptyka Ośrodków Anizotropowych. Wykład wstępny
Optyka Ośrodków Anizotropowych Wykład wstępny Cel kursu Zapoznanie z podstawami fizycznymi w optyce polaryzacyjnej. Jak zachowuje się fala elektromagnetyczna w ośrodku materialnym? Omówienie zastosowania
Bardziej szczegółowof = -50 cm ma zdolność skupiającą
19. KIAKOPIA 1. Wstęp W oku miarowym wymiary struktur oka, ich wzajemne odległości, promienie krzywizn powierzchni załamujących światło oraz wartości współczynników załamania ośrodków, przez które światło
Bardziej szczegółowoWyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu
Imię i Nazwisko... Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu Opracowanie: Piotr Wróbel 1. Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie prędkości dźwięku w powietrzu, metodą różnicy czasu przelotu. Drgania
Bardziej szczegółowoWłasności i charakterystyki czwórników
Własności i charakterystyki czwórników nstytut Fizyki kademia Pomorska w Słupsku Cel ćwiczenia. Celem ćwiczenia jest poznanie własności i charakterystyk czwórników. Zagadnienia teoretyczne. Pojęcia podstawowe
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.2.
Wykład 17: Optyka falowa cz.2. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.321 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Interferencja w cienkich warstwach Załamanie
Bardziej szczegółowoĆwiczenie Nr 455. Temat: Efekt Faradaya. I. Literatura. Problemy teoretyczne
Ćwiczenie Nr 455 Temat: Efekt Faradaya I. Literatura. Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki Część II Irena Kruk, Janusz Typek, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Szczecińskiej, Szczecin. Ćwiczenia laboratoryjne
Bardziej szczegółowoTemat: WYZNACZANIE OBROTOWO-SYMETRYCZNEJ BRYŁY FOTOMETRYCZNEJ
STUDIA NIESTACJONARNE I STOPNIA, wersja z dn. 15.10.018 KIERUNEK ELEKTROTECHNIKA, SEM.5 Podstawy Techniki Świetlnej Laboratorium Ćwiczenie nr 4 Temat: WYZNACZANIE OBROTOWO-SYMETRYCZNEJ BRYŁY FOTOMETRYCZNEJ
Bardziej szczegółowoGrupa: Elektrotechnika, sem 3, wersja z dn. 03.11.2015 Technika Świetlna Laboratorium
6-965 Poznań tel. (-61) 6652688 fax (-61) 6652389 Grupa: Elektrotechnika, sem 3, wersja z dn. 3.11.2 Technika Świetlna Laboratorium Ćwiczenie nr 3 Temat: BADANIE POLA WIDZENIA Opracowanie wykonano na podstawie:
Bardziej szczegółowoIR II. 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni
IR II 12. Oznaczanie chloroformu w tetrachloroetylenie metodą spektrofotometrii w podczerwieni Promieniowanie podczerwone ma naturę elektromagnetyczną i jego absorpcja przez materię podlega tym samym prawom,
Bardziej szczegółowoWyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym
Ćwiczenie E6 Wyznaczanie momentu magnetycznego obwodu w polu magnetycznym E6.1. Cel ćwiczenia Na zamkniętą pętlę przewodnika z prądem, umieszczoną w jednorodnym polu magnetycznym, działa skręcający moment
Bardziej szczegółowoDRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Rys Model układu
Ćwiczenie 7 DRGANIA SWOBODNE UKŁADU O DWÓCH STOPNIACH SWOBODY. Cel ćwiczenia Doświadczalne wyznaczenie częstości drgań własnych układu o dwóch stopniach swobody, pokazanie postaci drgań odpowiadających
Bardziej szczegółowoĆwiczenie 373. Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru. Długość rurki, l [dm] Zdolność skręcająca a. Stężenie roztworu II d.
Nazwisko Data Nr na liście Imię Wydział Dzień tyg Godzina Ćwiczenie 373 Wyznaczanie stężenia roztworu cukru za pomocą polarymetru Stężenie roztworu I d [g/dm 3 ] Rodzaj cieczy Położenie analizatora [w
Bardziej szczegółowoĆw. nr 31. Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2
1 z 6 Zespół Dydaktyki Fizyki ITiE Politechniki Koszalińskiej Ćw. nr 3 Wahadło fizyczne o regulowanej płaszczyźnie drgań - w.2 Cel ćwiczenia Pomiar okresu wahań wahadła z wykorzystaniem bramki optycznej
Bardziej szczegółowoDOKŁADNOŚĆ POMIARU DŁUGOŚCI 1
DOKŁADNOŚĆ POMIARU DŁUGOŚCI 1 I. ZAGADNIENIA TEORETYCZNE Niepewności pomiaru standardowa niepewność wyniku pomiaru wielkości mierzonej bezpośrednio i złożona niepewność standardowa. Przedstawianie wyników
Bardziej szczegółowoBadanie rozkładu pola elektrycznego
Ćwiczenie 8 Badanie rozkładu pola elektrycznego 8.1. Zasada ćwiczenia W wannie elektrolitycznej umieszcza się dwie metalowe elektrody, połączone ze źródłem zmiennego napięcia. Kształt przekrojów powierzchni
Bardziej szczegółowoWyznaczanie wartości współczynnika załamania
Grzegorz F. Wojewoda Zespół Szkół Ogólnokształcących nr 1 Bydgoszcz Wyznaczanie wartości współczynnika załamania Jest dobrze! Nareszcie można sprawdzić doświadczalnie wartości współczynników załamania
Bardziej szczegółowoLaboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej
Laboratorium techniki laserowej Ćwiczenie 2. Badanie profilu wiązki laserowej 1. Katedra Optoelektroniki i Systemów Elektronicznych, WETI, Politechnika Gdaoska Gdańsk 2006 1. Wstęp Pomiar profilu wiązki
Bardziej szczegółowoLaboratorium Informatyki Optycznej ĆWICZENIE 3. Dwuekspozycyjny hologram Fresnela
ĆWICZENIE 3 Dwuekspozycyjny hologram Fresnela 1. Wprowadzenie Holografia umożliwia zapis pełnej informacji o obiekcie, zarówno amplitudowej, jak i fazowej. Dzięki temu można m.in. odtwarzać trójwymiarowe
Bardziej szczegółowoWykład 17: Optyka falowa cz.1.
Wykład 17: Optyka falowa cz.1. Dr inż. Zbigniew Szklarski Katedra Elektroniki, paw. C-1, pok.31 szkla@agh.edu.pl http://layer.uci.agh.edu.pl/z.szklarski/ 1 Zasada Huyghensa Christian Huygens 1678 r. pierwsza
Bardziej szczegółowo4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)
Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2)185 4.3 Wyznaczanie prędkości dźwięku w powietrzu metodą fali biegnącej(f2) Celem ćwiczenia jest wyznaczenie prędkości dźwięku w powietrzu
Bardziej szczegółowo