MERJENJE LOMNEGA KOLIČNIKA IZ BREWSTERJEVEGA KOTA

MERJENJE LOMNEGA KOLIČNIKA IZ BREWSTERJEVEGA KOTA

UVOD:

Snellov zakon nam pove kako je z povezavo med vpadnim, odbitim in lomljenim žarkom, ne pove pa nam nič o porazdelitvi moči vpadnega žarka med odbiti žarek in lomljeni žarek. Razmerje nam opiše velikost odbojnosti. Pri dveh dielektrikih opisujeta delitev naslednja izraza: 
Izraza se razlikujeta glede na polarizaciji (TE in TM)
Odbojnost za TM polarizacijo zanimivo pod določenim kotom upade na nič. Temu kotu pravimo Brewsterjev kot. 
Ilustracija poskusa:
Brewsterjev kot se uporablja v najrazličnejše namene, od polarizatorjev svetlobe, ki jih najdemo v nekaterih očalih ter celo v izdelavi nekaterih oken. 

NAVODILA VAJE:

Vajo sestavimo na tračnici v zaporedju, kot poteka svetlobni žarek iz izvora do zaslona. Za izvor svetlobe uporabimo polarizirano HeNe lasersko cev. Stekleno ploščico (merjenec) postavimo na vrteči podstavek. Za zaslon uporabimo list papirja. Pri vrtenju ploščice moramo paziti, saj lahko le ta odbije žarek v različne smeri. Čeprav je izhodna moč svetlobnega izvora komaj nekaj mW, je žarek zadosti močen, da poškoduje človeško oko. Ob pričetku vaje polarizatorja še ne namestimo, pač pa nastavimo stekleno ploščico tako, da vpadni kot žarka približno ustreza pričakovanemu Brewsterjevemu kotu. Nato zavrtimo lasersko cev okoli vzdolžne osi in poiščemo minimum odbitih žarkov. Minimum nato popravimo s sukanjem ploščice. Končno vgradimo še polarizator, ki nam bo služil predvsem za natančno (fino) nastavljanje polarizacije. Pri vrtenju polarizatorja pazimo, da ga ne nastavimo pravokotno na polarizacijo laserja, saj takrat izginejo vsi žarki, tudi lomljeni žarek skozi ploščico. Pravilno nastavljen polarizator skupaj s polariziranim laserjem omogoča doseganje res čiste linearne polarizacije. Tako lahko s sukanjem ploščice dosežemo res oster minimum, pri katerem odbiti žarki povsem izginejo. Brewsterjev kot izračunamo iz izmerjenih razdalj do točk na obeh zaslonih. Iz Brewsterjevega kota lahko nato izračunamo lomni količnik steklene ploščice. 

MERITVE, IZRAČUNI in ODGOVORI:

Brewsterjev kot nastopi pri TM polarizaciji, dobili pa smo ga, ko smo steklo zarotirali za 24°. Če dobljeni kot prištejemo pravemu, in ju delimo z 2 dobimo Brewsterjev kot, ki je v našem primeru 57°. 

lomni količnik n = arctan 57°  = 1,55

Lomni količnik pleksi ploščice, ki smo jo uporabljali pri poskusu je nekoliko večji od lomnega količnika stekla. 

KOMENTAR:

Manjše napake v rezultatu je lahko povzročilo nenatančno odčitavanje, ki je posledica izginulega žarka pri brewsterjevem kotu. Ker poskusa nismo izvajali v temi, smo težko zadeli točko v kateri je laser popolnoma izginil. 

Komentarji

Objavite komentar

Priljubljene objave iz tega spletnega dnevnika

INTERFERENCA VALOV NAD RAVNO POVRŠINO

Slika
INTERFERENCA VALOV NAD RAVNO POVRŠINO UVOD: V radijski zvezah slabljenje pogosto povzroča pojav, ki ga imenujemo odboj. Ta je še posebej nevaren, ko sta višini oddajne in sprejemne antene relativno majhni proti njuni medsebojni oddaljenosti, saj je pri nizkih vpadnih kotih odbojnost zemeljske površine -1, ne glede na prevodnost ali neravnost tal. Prav pri majhnih višinah obeh anten nad ravno zemeljsko površino je interferenca med neposrednim in odbitim valom uničujoča in znatno slabi polje na mestu sprejema. Zanimivo pa je, da se pri visokih antenah pojavi nasprotni pojav in se lahko prispevki odbitega in neposrednega vala celo seštejejo v fazi kot posledico tega pa dobimo celo močnejše polje, kot tisto ki bi ga imeli pri neposredni zvezi v praznem prostoru.  Rezultat ojačanja ali slabljenja take zveze je podan s enačbo: Levi del enačbe predstavlja slabljenje v praznem prostoru, desni pa dodatek zaradi interference. V primeru radijske zveze, kjer sta višini anten rela...
Preberite več

MERJENJE HITROSTI Z DOPPLERJEVIM RADARJEM

Slika
MERJENJE HITROSTI Z DOPPLERJEVIM RADARJEM UVOD: Dopplerjev je pojav, kjer se zaradi premikanja oddajnika in/ali sprejemnika spremeni frekvenca valovanja v sprejemni točki. Najbolj slaven in najbolj praktičen primer tega je mimo-potujoči rešilec.   Iz slike je jasno razvidno, da se zaradi hitrosti rešilca, valovna dolžina pred rešilcem navidezno zmanjša. V tem primeru govorimo o hitrosti zvoka, ki pa se ne glede na hitrost oddajnika ne spreminja. Formula:   Nam lepo prikaže zakaj se frekvenca spremeni oziroma poviša. Hitrost potovanja zvoka ostaja ista, valovna dolžina se zmanjšuje, torej se mora frekvenca za ohranjanje ravnovesja povišati. V primeru potovanja svetlobe, so hitrosti potovanja tako visoke, da človek sam Dopplerjevega pomika ne more opaziti vseeno pa lahko ta moti naše radijske zveze, predvsem pri komunikaciji v vesolje. Vseeno pa se Dopplerjev pomik:     uporablja tudi na zemlji, saj lahko moderna oprema vseeno zazna ...
Preberite več

OPTIČNI REFLEKTOMETER V ČASOVNEM PROSTORU

Slika
OPTIČNI REFLEKTOMETER V ČASOVNEM PROSTORU UVOD: Optična vlakna so pogosto več 10 do 100 kilometrov dolga. To pomeni, da če se zveza med 100km oddaljenima krajema prekine, ne vemo kje pride do prekinitve zveze. Vlakna so ponavadi položena pod zemljo kar še bolj oteži naše delo. Obstaja pa zelo praktičen način za iskanje napak v optični povezavi. Meritvam, ki jih izvedemo, da napako najdemo imenujemo reflektometerska meritev. Izvedemo jo tako, da v vlakno usmerimo signal in merimo čez koliko časa se ta vrne. Ker nam je poznana hitrost signala po vlaknu, čas ki smo ga izmerili preprosto prepolovimo in iz tega izračunamo oddaljenost.  Poslani signal pa se ne odbija samo od konca vlakna, del se ga odbije tudi priu zvarih in konektorjih, ki jih lahko vidimo na spodnji skici: OTDR je priprava, ki nam omogoča izvedbo reflektometerske meritve. Vsebuje  optičnih impulzov, smerni sklopnik, optični sprejemnik in prikazovalnik rezultata meritve. Edino, kar nas pri OTDR omejuje ...
Preberite več