Учебный способ определения закона поглощения света
Изобретение относится к обучающим устройствам по физике по курсу оптики. Целью изобретения является повышение эффективности обучения за счет увеличения точности эксперимента. Способ определения закона поглощения света включает создание направленного светового потока, введение в поглощающее вещество поляризаторов, с различными коэффициентами поляризации, поляризацию светового потока, измерение прошедшего через поглощающее вещество светового потока, вычисление экспериментальной зависимости и сравнение с теоретической. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1517059 (51)4 6 09 В 23 22
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
Н АBTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4366236/31 — 12 (22) 19.01.88 (46) 23.10,89, Б3ал, 11- 39 (71) Белорусский государственный университет им. В.И,Ленина (72) С,С.Ветохин н Н.И.Ганчеренок (53) 629.196(О88. 8) (56) Физический практикум,/Под ред, A.В.Кортинева и Ю.В,Рублева, — М.:
Высшая школа, 1965, с. 411, р33с. 268.
1 (5 4) У ЧЕ Б1161И СПОСОБ ОПР ЕДЕЛЕ11ИЯ 3 АКОHA ПОГЛОЩЕ11ИЯ СВЕТА (57) Изобретение относится к обучлюИзобретение QTItocltтс. к об l!3cTII фи— зического практикума по оптике и мо— жет быть использовано цри изучении курса общей физики в технических институтах °
Целью изобретеш3:.3 явпяе гся поныше— ние точности эксперимента.
11л фиг, 1 предстлвле33л оп 3ическая схема опыта; на фиг ° 2 кривая зависимости коэффициента поглощения от концентрлци33 поглотителл при различной степени эллиптичности потока.
Установка, реализующая способ, со— держит источник 1 поляризованного света, который пропускают через сосуд 2 с поглощающим газом 3 с пере— ходами 1/2-1/2 в спектральной полосе луча света. Силнттер 4 и отражатель 5 отнодят часть светового потока. Фотоприемники 6 и 7 через усип33тели 8 и 9 подключены к блоку 10 3пидиклции °
Изобретение реализуется следующим образом. щим устройствлм по физике по курсу оптики. Цепью изобретения является повышение эффективности обучения за счет увеличения точности эксперимен— тл. Способ определения закона поглощения света включает со здание н апран— ленного светового потока, внедение в поглощающее веще стно попяриз лторон с рл.зличными коэффициентами оляри 3ации, поляризацию светового потока, измерение прошедшего черо з погпощлющее вещество светового потока, вычисление экспериментальной зависимости и сравнение с теоретической. 2 ил.
Свет эллиптической по:3яризации получают одним из известных способов, Затем пропускают его через кювету 2 с поглощающим газом 3 с переходами
1/2-1/2, Для простоты огрлничимся рассмотрением простейшего перехода 1/2—
1/2 линии щелочных. металлов в спектОа4 ральной полосе зонд33рую33его пуча, «4
Предварительно часть светоного потока выводят из кап лп а лог. ощеll i tÿ с помощью силиттера 4 и отр 3жлтепя 5 и для определения интенсивности HBttp;tts!IBk0T на фотоприемннк 6. Прошедший через кювету 2 свет регистрируется фотоприемником 7, идентичш м tlpBellit:3ку 6. При нулевой концентрации ног. 3 отителя с игналы приемников 6 и 7 ур 3BIIIIBBKlT ре— гулировкой коэфф33циентон передачи усилителей 8 и 9 и Bl,г::оцных сигналов.
Момент BLlpBBllllBBltliя, .:р п. 3лнл по индиклтору 1О ° ilзи реltньi ко фф33циен Ibl передачи этих ус11. IIIT(". il lip B;l.цll!T равными pjlltHttttt . !lри н -.3. « lt н кюне—
1517059 ту 2 погпотителя 3 баланс усилителей
7 и 9 нарушается, Для его восстановления коэффициент передачи должен быть скорректирован, Величина коррек5 ции соответствует коэффициенту погло— щения °
Предложенный опыт может быть реализован с помощью лазера, В качестве среды с 1/2 — !/2 переходами могут быть взяты, например, пары щелочных
i ме таллов °
Предлагаемый способ реализуют на интерферометре Релея, в одно из плеч которого вводят кювету с воздухом при атмосферном давлении, а через кювету второго плеча прокачивают регулируемую по составу смесь воздуха паров Na при атмосферном давлении, Источника..s изначально линейно поляри- 2р зоваппаго света служит лазер на красителе, приемником — дифференциальное фотoc опротинление, Для создания эллиптической поляризации на выходе лазера устанавливают фазовую пластин- 25 ку. Прп измерениях беэ фазовой пластн;эки зависимость интенсивности прошедшего кювету первого плеча света
o1 концентрации N<3 изменяется более чем в 2,5 раза. При установке фазовой пластинки поглощение становилось ме, чем следует из закона Бугера, причем отклонения достигают величины !
ОХ, что хорошо видно при построеnnè графика экспериментальной зависимости, 35
Эффект отклонения закона поглоще— нпя от принятого по Бугеру объясняетсл явлением самонакачки атомов Na в эллиптически поллризоваэшом свете.
Введенные вещества вносят заранее неизвестные проводящему опыт (например, студенту) изменения в ход зависимости по сравнению с ожидаемой по закону Бугера, это дает возможность преподавателю проконтролироваТь тщательность выполнения учебного эксперимента и выявить подгонку под теорию, что значительно увеличивает эффективность обучения, эа счет повышения точности эксперимента.
Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я
Учебный способ определения закона поглощения света, включающий создание направленного светового потока, измерение его интенсивности, введение в световой поток поглощающего вещества, измерение интенсивности прошедшего светового потока, вычисление экспериментальной кривой зависимости коэффициента поглощения от концентрации поглотителя и сравнение ее с теоретической кривой, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности эксперимента, световой поток предварительно поляризуют с различной степенью эллиптпчности, в поглощающее вещество вводят поляризаторы с различными коэффициентами поляризации, вычисляют экспериментальную кривую зависимости коэффициента поглощения от концентрации поглотителя при различных степенях эллнптичности светового потока, а закон поглощения света определяют при совпадении получен— ной экспериментальной зависичости с теоретической.
1517059
Редактор В, Бугренкова
Корректор A,06ручар
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Фиг 2
Составитель В,Тюркин
Техред А. Кравчук
Заказ 6395/53 Тираж 469 Подписное
7 o(z(4
