1
VLKT-
Viện Vật lý Kỹ thuật- ĐHBK Hà nội

Thí nghiệm vật lý BKO-080
khảo sát sự phân cực ánh sáng dùng tia laser .
Nghiệm định luật malus ( Maluýt )

Dụng cụ :
1. Nguồn phát tia laser bán dẫn.
2. Bản kính phân cực ;
3. Thớc đo góc 0 - 360
0
, chính xác 1
0

4. Cảm biến photodiode silicon + ống che sáng
;
5. Bộ khuếch đại và chỉ thị cờng độ sáng
6. Giá quang học .

I. Cơ sở lý thuyết
1. Sự phân cực ánh sáng :
Theo thuyết điện từ của Maxwell, ánh sáng là
sóng điện từ tức là loại sóng ngang, trong đó
vectơ điện trờng E hay còn gọi là vectơ sóng
sáng luôn dao động theo phơng vuông góc với
phơng truyền v của sóng sáng (tia sáng).
Nh đã biết, ánh sáng tự nhiên là tập hợp vô
số các đoàn sóng do những nguyên tử riêng biệt
trong nguồn sáng phát ra, nên vectơ sóng sáng

qua bản, còn thành phần E
2
vuông góc với
quang trục Q sẽ bị cản lại (Hình 2). Dễ dàng
nhận thấy : E
1
= E . cos

.
Vì cờng độ sáng tỷ lệ thuận với bình phơng
biên độ vectơ sóng sáng, nên nếu E
0
là biên độ
của vectơ sóng sáng E và I
0

( )
= E
0
2
là cờng
độ sáng của ánh sáng phân cực phẳng truyền tới
bản phân cực, thì biên độ của thành phần vectơ
sóng sáng E
1
truyền qua bản phân cực sẽ là
E E
01 0
= .cos


= 1 :
cờng độ sáng sau bản kính phân cực đạt cực
đại I
1max
= I
0
; còn khi

= 90
0
thì cos

= 0 :
cờng độ sáng sau bản kính phân cực sẽ cực
tiểu I
1min
= 0 .
Trong thí nghiệm này, ta sẽ khảo sát sự phân
cực ánh sáng của chùm tia laser để xác định mặt
phẳng phân cực của chùm tia laser và nghiệm lại
định luật Malus về phân cực ánh sáng.
II. Trình tự thí nghiệm

1. Quan sát bộ thiết bị thí nghiệm gồm một diode
laser DL (3,8V - 5 mW) phát ra chùm tia laser màu
đỏ chiếu vuông góc vào tâm của mặt bản phân
cực P. Một thớc tròn T (đợc chia độ từ 0 ữ
360
0
) gắn chặt với bản phân cực P dùng đo góc

à
A
. Nếu kim của micrôampekế
à
A
không chỉ
đúng số 0 thì phải vặn từ từ núm "qui 0" để cho
kim chỉ thị của nó quay trở về đúng số 0. Chú ý :
Sau khi điều chỉnh xong, phải giữ nguyên vị trí
này của núm "qui 0" trong suốt thời gian làm thí
nghiệm.
3. Cắm phích lấy điện của bộ nguồn nuôi
diode laser DL vào nguồn điện xoay chiều
~220V. Bật côngtắc K
1
của diode laser DL, ta sẽ
nhận đợc chùm tia sáng laser màu đỏ. Điều
chỉnh để chùm tia sáng laser phát ra từ cửa sổ
của diode laser DL đi qua tâm của bản phân cực
P và chiếu vào tâm của vít V. Khi đó giữ nguyên
độ cao của cảm biến quang điện QĐ và quay nó
để cho chùm tia laser rọi thẳng vào cảm biến
quang điện QĐ
4. Quay thớc tròn chia độ T cho tới khi kim của
micrôampekế
à
A
đạt độ lệch lớn nhất. Sau đó, vặn
từ từ núm biến trở R (ngợc chiều kim đồng hồ)
để kim của micrôampekế

micrôampekế
à
A
) trong mỗi lần đo vào bảng 1 .
6. Đọc và ghi các số liệu sau đây vào bảng 1
:
- Độ chia nhỏ nhất của thớc tròn chia
độ T .
2. Cắm phích lấy điện của khuếch đại và chỉ
thị cờng độ sáng KĐ vào nguồn điện ~ 220V.
Vặn núm chọn thang đo N của micrôampekế
điện-tử
à
A
tới vị trí 100 và vặn núm biến trở R
(ngợc chiều kim đồng hồ) về vị trí tận cùng bên
phải ứng với độ nhạy nhỏ nhất. Bấm khóa đóng
điện K trên mặt của bộ khuếch đại KĐ : đèn tín
hiệu LED phát sáng . Nới lỏng vít hãm V và quay
ống chắn sáng của cảm biến quang điện QĐ để
trục của nó đi qua tâm của bản phân cực P. Chờ
khoảng 5 phút để bộ khuếch đại KĐ ổn định,
thực hiện việc điều chỉnh vị trí số 0 của
micrôampekế điện-tử
à
A
. Nếu kim của
micrôampekế
à
A

A
. Đọc và ghi giá trị góc quay
ban đầu

0
(trên thớc tròn chia độ T) của bản
phân cực P vào bảng 1 .
5. Tiếp tục quay thớc tròn chia độ T để tăng
góc quay

(mỗi lần tăng 5
0
) từ giá trị ban đầu

0
đến giá trị = + 360
0
. Đọc và ghi các giá trị
tơng ứng của góc quay

và của cờng độ sáng
I
1
(tỷ lệ với cờng độ dòng điện trên
micrôampekế
à
A
) trong mỗi lần đo vào bảng 1 .
6. Đọc và ghi các số liệu sau đây vào bảng 1
:

và đọc giá trị cờng độ sáng I
1
tơng ứng .Từ
3
DL

đó có thể xác định chính xác vị trí mặt phẳng phân cực của chùm tia laser .

à
A

K
1
P T QĐ
V
R "0"
1 10 100
K
N
C +

G KĐ
Hình 5

III. Câu hỏi kiểm tra

1. Nêu rõ thuyết điện từ của Maxwell về bản

Lớp ...................Tổ .....................
Họ tên .........................................

I. Mục đích thí nghiệm
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................
.....................................................................................................................................................

II. kết quả thí nghiệmBảng 1
- Giá trị độ chia nhỏ nhất của thớc đo góc T : ...................
- Giá trị độ chia nhỏ nhất trên micrôampekế
à
A
: ................

4

I
1cos



45 0

1. Vẽ đồ thị
I
1
= f ( X ) với X = cos
2

2. Kết luận
Đồ thị
I
1
= f ( X ) với X = cos
2