Überprüfung des Malusschen Gesetzes
Drehen Sie den Analysator (Polarisationsfolie) gegenüber der Polarisationsebene. Nehmen Sie die Intensität I(θ) auf und bestimmen Sie I₀ aus der linearen Ausgleichsgeraden I von cos²θ.
Ziel des Versuchs
Die Linearität von I(cos²θ) prüfen und I₀ als Steigung dieser Abhängigkeit nach dem Malusschen Gesetz I = I₀ cos²θ bestimmen.
Geräte
- Polarisationsfolie (Analysator)
- Intensitätsdetektor
Versuch
Theorie
Nach dem Malusschen Gesetz ist die Intensität hinter dem Analysator I = I₀ cos²θ, wobei θ der Winkel zwischen den Polarisationsebenen ist. Der Graph I gegen cos²θ ist eine Gerade durch den Ursprung mit der Steigung I₀.
Durchführung
- Ändern Sie den Winkel θ etwa von 0° bis 85° und notieren Sie Paare (θ, I).
- Wiederholen Sie das für mindestens 6 verschiedene Winkel, gleichmäßig über den Bereich verteilt.
- In der Tabelle wird cos²θ berechnet. Prüfen Sie die lineare Ausgleichsgerade I(cos²θ): die Steigung ist gleich I₀.
- Vergleichen Sie das gefundene I₀ mit dem Referenzwert des Modells und formulieren Sie die Schlussfolgerung.
Schlussfolgerung
Das bestimmte I₀ stimmt mit dem Modell innerhalb der Toleranz überein. Fehlerquellen: Rauschen des Detektors und die Idealisierung idealer Polarisationsfolien.