VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В работе рассматривается техника и методика проведения опыта с поляризованными оптическими волнами. Определены показатели преломления для обыкновенных и необыкновенных волн для органического стекла. Рассчитаны, скорости распространения волн в оргстекле, проведено их сравнение.

DETERMINING THE VELOCITY OF PROPAGATION OF LIGHT WAVES IN THE OPTICALLY ACTIVE MATERIAL.Zhirnov A. D.AmPGU,Komsomolsk-on-Amur, Russia.The paper describes the technique and methodology of the experiment with polarized optical waves. Determined the refractive indices for ordinary and extraordinary waves for organic glass. Calculated, the velocity of propagation of waves in the plexiglass, the results of their comparison.

Установка для проведения исследований состоит из элементов расположенных по оптической оси ОО¹ это источник света 2, поляризатор 3, анализатор 4, фотоаппарат или зрительные органы наблюдателя 5, модель 1.

Рис1. Схема визуализации распределения поляризованных лучей светового потока в образце модели. 1. Модель. 2. Источник света. 3. Поляризатор. 4. Анализатор. ОО¹-отическая ось наблюдения. 5. Наблюдатель.

Свет прошедший от источника через модель перпендикулярен боковым поверхностям модели и его интенсивность изменяется по закону [1,2,3] :

I =I0sinδ∆λ, (1)

где I₀ – интенсивность света прошедшего поляризатор,

λ – длина волны света прошедшего поляризатор, оптическая разность хода -

δ=Сd(∆σ) =Сd(σ1-σ2)

d- толщина модели по оптической оси луча;

δ- оптическая разность хода лучей;

σ1 и σ2 – главные напряжения;

С - относительный оптический коэффициент напряжения. Или

(n₀-n_е) = k σd =kFSd

Уравнение Вертгейма является основным при решении плоских задач поляризационно-оптическим методом исследования напряжений. На рис.2 показана картина силовых напряжений в диске, изготовленном из органического стекла.

Рис.2.Картина силовых напряжений в диске из оргстекла

Полоса каждого цвета указывает положение точек с одинаковой разностью главных напряжений.

Для красного цвета возьмём данные по оптической разности хода из таблице1 .

Таблица1.

Определение оптической разности хода по цветовой гамме.

п/№	Цвет	δ, нм	п/№	Цвет	δ, нм
1	Жёлтый	325	6	Красный	25
2	Жёлто-зелёный	275	7	Оранжевый	130
3	Зелёный	200	8	Светло-желтый	200
4	Голубовато-зелёный	145	9	Желтый	260
5	Пурпурно-фиолетовый	0	10	Белый	310

Тогда для красной линии показатель преломления необыкновенного луча n_e = n₀ - δd =1,525-25∙10-91-3 =1,5249975, где n_o- табличные данные. Показатель преломления n_e =1,524, n₀=1,525, что говорит о разной скорости распространения обыкновенных и необыкновенных волн.

Так для n₀=сV0 или V0 =сn0= 196,721км/с;

Для n_e=сVe или Ve =сne = 196,850 км/с.

Как видно скорость распространения необыкновенных волн больше скорости распространения обыкновенных волн для данного материала.

Литература.

1.Ландсберг, Г.С. Оптика учеб. пособие: Для вузов.6-е изд. /стереот. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. – 848 с.

2.Кокер Э. Оптический метод исследования напряжений / Э. Кокер, Л. Фаилон. пер. с англ. под редакцией проф. Н.М. Беляев и проф. А.П. Афанасьев– ОНТИ: Ленинград, 1936 г. – 644 с.

4.Оглоблин Г.В. Опыты на звуковых и электромагнитных волнах. Комсомольск – на – Амуре. КнаГПУ .2001.С.94.

Код для цитирования: Скопировать