C1  ^1.60 Считая, что фонарик излучает естественный свет, соберите и зарисуйте установку для проверки закона Малюса. Используйте для этого два ЛП, фонарик, штатив и люксметр. Измерьте зависимость (не менее 10-ти точек) интенсивности прошедшего через систему света от угла между направлениями пропускания линейных поляризаторов в пределах от $0^\circ$ до $360^\circ$. Линеаризуйте полученную зависимость и постройте ее график. По полученному графику сделайте вывод о справедливости закона Малюса. В выданных вам ЛП плоскость пропускания ориентирована вдоль линии углов $0^\circ-0^\circ$ (по шкале на оправе ЛП).

1 АДЕКВАТНАЯ схема установки	0.30
2 Точки	10 × 0.05
График:
4 линеаризация;	0.10
5 оси;	0.10
6 масштаб;	0.10
7 нанесены точки;	0.30
8 график линеен	0.10

C2  ^0.40 Измерьте степень поляризации света красного лазера. Сделайте вывод о применимости модели линейно поляризованного света к излучению этого лазера.

 

(Внимание! Для корректной работы лазера, включите его в сеть и подождите 5 минут для стабилизации интенсивности излучаемого света).

1 Найдены $I_{\min}$ и $I_{\max}$	0.10
2 Получено $P > 90\text%$	0.20
3 Оценена погрешность	0.10

D1  ^0.50 Частоты колебаний векторов $\vec E_o(t)$ и $\vec E_e(t)$ одинаковы. Какие траектории может «описывать» конец вектора $\vec E(t)$? Схематически зарисуйте все возможные варианты. Какой разности фаз между обыкновенной и необыкновенной волной отвечают эти траектории?

1 По 0.1 за каждую осциллограмму

5 × 0.10

D2  ^1.00 Определите, с какой стороны КП находится ЛП, входящий в его состав. Определите положение плоскости пропускания ЛП, входящего в состав КП. Изобразите схему/схемы используемой установки и дайте к ней краткий текстовый комментарий (если сможете – то на английском, если нет – то на родном языке). Определите положение ПП линейного поляризатора. Ответ дайте в градусах (шкала нанесена на оправе КП).

1 АДЕКВАТНАЯ схема установки	0.70
2 Метод определения угла	0.10
3 Ответ $40^\circ\pm5^\circ$	0.20

D3  ^2.60 Измерьте для трех лазеров зависимость интенсивности прошедшего через систему света от угла между плоскостями пропускания ЛП и ЛП, входящего в состав КП, меняя положение только ЛП (для зеленого лазера сделайте только два измерения – для максимальной и минимальной интенсивностей). На выданной вам полярной сетке координат постройте графики исследуемых зависимостей для красного и фиолетового лазеров, нормированные на единицу по интенсивности, и укажите, какому лазеру соответствует каждый график. Для всех трех лазеров измерьте как можно точнее максимальную и минимальную интенсивности света в измеренных зависимостях.

1 Нахождение максимумов и минимумов	6 × 0.10
2 По 25 точек на каждый лазер	50 × 0.02
3 Нормировка на $I_{\max}$	2 × 0.20
4 Точки нанесены на график	2 × 0.20
5 Верный характерный вид графика («боб»)	2 × 0.10

D4  ^1.00 Запишите величины интенсивностей обыкновенной и необыкновенной волн после прохождения ЛП, стоящего после КП. Выведите формулу, описывающую полученные в пункте D3 зависимости, используя формулу для интерференции двух линейно поляризованных волн одной частоты:\[I_\text{прошедшая}=I_1+I_2+2\sqrt{I_1I_2}\cos\delta,\]где $I_1$, $I_2$ – интенсивности двух линейно поляризованных в одной плоскости волн одинаковой частоты, $\delta$ – разность фаз между этими волнами.

1 Получена формула $\propto 1+\cos\delta\cos2\varphi$

1.00

D5  ^0.70 Зная максимальную и минимальную интенсивности (измерены в пункте D3) выведите формулу отношения длин большой и малой полуосей эллиптических траекторий конца вектора $\vec E$ для трех лазеров и получите их численные значения. Постройте схематически графики зависимостей $\frac E{E_\text{max}}(\varphi)$ в полярных координатах для каждого лазера, соблюдая отношение полуосей и ориентации эллипсов. Здесь $E_\text{max}$ – максимальный модуль вектора $\vec E$ в световой волне, прошедшей через КП. Укажите соответствие цветов лазеров графикам.

1 Формула $E_{\max}/E_{\min}=\sqrt{I_{\max}/I_{\min}}$	0.10
2 АДЕКВАТНЫЕ рисунки	3 × 0.20

D6  ^2.20 Запишите формулу, с помощью которой из уже известных вам величин можно вычислить разность фаз $\delta$ между обыкновенной и необыкновенной волной после прохождения КП для каждого лазера. Длины волн лазеров указаны в списке оборудования. Вычислите $\delta$ для каждой длины волны из данных, полученных при выполнении пункта D3. Постройте линеаризованный график исследуемой зависимости разности фаз $\delta$ от длины волны $\lambda$ лазера и определите, для какой длины волны изучаемый КП действительно является круговым поляризатором.

1 Выражения для максимума и минимума интенсивности	0.30
2 Модифицированная формула для фиолетового лазера	0.30
3 Пересчёт для каждого лазера	3 × 0.10
График:
5 масштаб;	0.10
6 оси;	0.10
7 нанесены точки;	0.30
8 кресты ошибок	0.10
9 Ответ $\in[450,550]~нм$	0.60
10 Оценка погрешности	0.10