--  ^?? 1. Лазерный модуль работает от источника питания. Значения тока и напряжения на источнике выставлены заранее. Эти значения менять запрещено. Запрещено снимать малярный скотч с лазерного модуля и проводов, подключающих его к источнику питания. Убедитесь, что при включении источника питания, лазер светит достаточно ярко, а ток, текущий через него составляет $I_0 = (130 \pm 5) \;мА$.

2. Запишите в работу номер своего лазерного модуля.

3. Перед наливанием раствора в пробирку хорошо его перемешайте!

1 Не записан номер лазерного модуля

-1.00

A1  ^?? Соберите установку, изображенную на рис. 2а. Для этого закрепите в лапке штатива пробирку под лазерной указкой. Добейтесь того, чтобы лазерный луч шел вертикально. Опишите свои действия. Установите пробирку под лазерным лучом, сориентировав ее строго вертикально. Налейте с помощью шприца с трубкой раствор молока в пробирку.

Для измерений используйте схему, изображенную на рис. 2б. Положите под пробирку фотодиод, подберите расстояние между дном пробирки и фотодиодом таким образом, чтобы луч фокусировался дном пробирки на поверхности фотодиода. Отъюстируйте установку так, чтобы луч шел вдоль оси пробирки.

Измерьте зависимость тока $I_1$, текущего через амперметр от высоты столба раствора молока в пробирке $h$.

1 Юстировка вертикальности установки	0.20
Измерение силы тока через амперметр от положения уровня жидкости в пробирке Если максимальная сила тока в ходе измерений менее 2 мА, то за все последующие пункты первой части работы (вопросы задачи с 1 по 5) ставится 0 баллов!
3 Измеренные значения силы тока и положения уровня жидкости (оценивается не более 16 точек)	16 × 0.10
4 В данных есть не менее 3 точек как в области экспоненциального затухания, так и в области начального плато	0.30
5 Пересчет положения уровня жидкости в высоту жидкости от дня пробирки $h$	0.10

A2  ^?? Постройте график измеренной зависимости.

Построение графика измеренной зависимости $I(h)$
2 Подписаны оси и выбран удобный масштаб	0.20
3 На график нанесены все экспериментальные точки	0.40
4 По экспериментальным точкам построены соответствующие им гладкие кривые	0.20

A3  ^?? Предложите координаты, в которых исследованная зависимость должна являться линейной функцией. Обоснуйте свой выбор теоретически.

1 Выбор правильных координат, в которых основная часть зависимости становится линейной	0.20
2 Теоретическое обоснование выбора координат для линеаризации	0.50

A4  ^?? Постройте график линеаризованной зависимости в предложенных координатах. Почему он не является линейным во всем диапазоне высот $h$?

Построение линеаризованного графика зависимости $I(h)$
2 Подписаны оси и выбран удобный масштаб	0.20
3 На график нанесены все экспериментальные точки	0.40
4 В линейной области графика по экспериментальным точкам построена соответствующая им прямая	0.20
5 Объяснение появления области плато на графике выходом фотодиода из режима насыщения по току	0.50

A5  ^?? Рассчитайте, используя график, мощность излучения лазерной указки в единицах тока насыщения фотодиода. Отражением на границах раздела сред в установке пренебрегите.

1 Из графика получен угловой коэффициент наклона линеаризованной зависимости $I(h)$ $k \in [-2.20; -1.90]\cdot 10^{-2} \text { мм}^{-1}$	0.50
2 Получена теоретическая формула $I(0) = I(h)e^{|k|h}$	0.50
3 Получена правильная оценка мощности лазера в единицах тока фотодиода	0.50

B1  ^?? Соберите установку, изображенную на рис. 2б. Для этого налейте в пробирку жидкость так, чтобы ее уровень оказался ниже края пробирки на $1-2~см$. Наденьте на пробирку бумажный транспортир. Поместите дно пробирки в отверстие в бруске. Установите брусок так, чтобы центр его отверстия совпал с центром шкалы транспортира. В верхний конец пробирки вставьте лазерную указку, брусок прижмите к поверхности штатива струбциной. К внешней боковой поверхности пробирки на глубине не менее $2~см$ от поверхности раствора канцелярским зажимом прижмите фотодиод. Запишите расстояние между поверхностью раствора и измерительной поверхностью фотодиода $H$. К дужкам зажима привяжите нитку с гайкой, которая будет служить стрелкой для измерения угла по шкале транспортира.

В этой части будут измеряться токи порядка микроампер, поэтому для повышения точности измерений в схеме, изображенной на рис. 1б, замените амперметр на параллельно соединенные вольтметр и резистор сопротивлением $10~кОм$.

Вращая пробирку, измерьте зависимость мощности рассеянного излучения (в единицах тока насыщения), измеряемого фотодиодом (не забывайте вычитать фоновый сигнал), от угла поворота фотодиода относительно лазера с шагом в $20^\circ$.

1 Измерена зависимость показаний фотодиода от угла поворота (оценивается 18 точек по углу)	18 × 0.10
2 Вычтена величина фонового тока фотодиода	0.10

B2  ^?? Постройте график исследованной зависимости в полярных координатах.

Построен график зависимости интенсивности рассеяния от угла
2 Подписана ось и выбран удобный масштаб	0.20
3 Нанесены все измеренные экспериментальные точки	0.40
4 По экспериментальным точкам построена соответствующая им гладкая кривая	0.20

B3  ^?? Пронаблюдайте, что полученная неоднородность углового распределения интенсивности рассеянного света заметна невооруженным глазом. Заклейте указку малярным скотчем и сделайте в скотче небольшое отверстие в центре (диафрагму). Закрепите лазер в лапке штатива. Пронаблюдайте глазом угловое распределение интенсивности рассеянного света в этом случае. Сохранился ли эффект при освещении раствора лазером с диафрагмой? Объясните, какими факторами может быть вызван эффект неоднородности углового распределения рассеянного света.

1 Описаны результаты исследования неоднородности углового распределения интенсивности рассеянного света с диафрагмой и без нее	0.50
2 В качестве причины возникновения неоднородности углового распределения рассеянного света указана поляризация излучения лазера	0.30