Ćwiczenie 325

Badanie skręcenia płaszczyzny polaryzacji w polu magnetycznym

Informacje do doświadczenia

  • Numer stanowiska w pracowni: 325 (sala 221).
  • Doświadczenie wykonać na podstawie opisu zawartego w skrypcie [2].
  • Liczba zwojów N = 5400.
  • Długość kuwety z roztworem d = (0,400 ± 0,001) m.
  • Względna przenikalność magnetyczna wodnego roztworu chlorku sodu μr = (0,9999 ± 0,0001).
  • Długość cewki l = (0,455 ± 0,005) m.
  • Skala polarymetru podzielona jest na umowne stopnie (°S). W celu wyznaczenia właściwego kąta w stopniach należy podzielić otrzymane wartości przez 2,9.
  • Uwaga! W czasie wykonywania pomiarów nie należy utrzymywać zbyt długo napięcia na cewce. Spowoduje to jej przegrzanie i uszkodzenie.

Przebieg doświadczenia

  1. Uruchomić lampę sodową na stanowisku. Zaczekać na jej rozgrzanie około 5 min.
  2. Zarówno w lunetce jak i w lupie odczytowej uzyskać ostrość widzenia.
  3. Uzyskać równe zaciemnienie pola widzenia. Będzie ono odpowiadało zerowemu położeniu analizatora φ0. Powtórzyć pomiar co najmniej dziesięć razy.
  4. Uruchomić zasilanie cewki. Następnie ustawić określoną wartość natężenia prądu.
  5. Uzyskać równe zaciemnienie pola widzenia i spisać wartość kąta φ. Powtórzyć pomiar co najmniej pięć razy (każdorazowo obracając analizator o dowolny kąt i znajdując właściwe położenie).
  6. Zmieniać wartość prądu przepływającego przez cewkę w zakresie 0.5 – 4 A. Dla każdej wartości analogicznie odczytywać kąt.
  7. Wykorzystując przełącznik zmienić kierunek przepływającego prądu. Zmierzyć kąty skręcenia wykorzystując wcześniej używaną metodę.

Opracowanie wyników

  1. Wyznaczyć wartość kątów skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła │φp - φ0│ oraz │φl - φ0│.
  2. Obliczyć średnią wartość skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła dla każdej wartości prądu w cewce.
  3. Wyznaczyć indukcję pola magnetycznego dla danych wartości natężenia prądu.
  4. Wykonać wykres φ = ƒ(B).
  5. Wyznaczyć wartość stałej Verdeta V wraz z jej niepewnością pomiarową.
  6. Przedstawić ostateczne wyniki doświadczenia (odpowiednio zaokrąglone).
  7. Zapisać wnioski.