Настройка экспериментальной установки и проведение измерений
3.2.1. Включить все приборы.
3.2.2. Тумблеры, находящиеся под стрелочным прибором универсального источника питания УИП-2, перевести в режим измерения тока: 1-й – ручка вниз, 2-й – ручка влево, 3-й - ручка вверх.
3.2.3. Установить лазер в зажиме «кардана» таким образом, чтобы плоскость поляризации лазера находилась строго в вертикальной плоскости.
Для этого следует использовать поляризатор-анализатор и измерительный экран, при этом настройка проводится по минимальной яркости луча. В дальнейшем положение лазера может быть уточнено по осциллограмме.
3.2.4. Установить лазер, соленоид, с установленным внутри его стержнем из магнитооптического стекла, и измерительный экран на оптическую скамью. Включить лазер.
3.2.5. Перемещениями лазера и изменениями направления излучения лазера добиться прохождения лазерного луча через ось стержня из магнитооптического стекла.При правильной установке луч лазера должен находиться в центрекружка рассеяния (засветки) на измерительном экране.
3.2.6. Установить на оптическую скамью обтюратор таким образом, чтобы луч лазера проходил по периферии лопаток обтюратора. Включить обтюратор.
3.2.7. Установить на правую поперечную скамью ФПУ и включить его. Перемещениями ФПУ в вертикальной и горизонтальной плоскостях добиться полного попадания излучения лазера в апертуру фотоприемника. При этом амплитуда сигнала на экране осциллографа должна быть максимальной.
|
|
|
3.2.8. Установить плоскость пропускания поляризатора-анализатора строго перпендикулярно плоскости поляризации лазерного излучения.При этом стрелка-индикатор положения поляризатора-анализатора должна находиться на нуле градусов, а амплитуда сигнала на экране должна быть минимальной при максимально установленной чувствительности осциллографа.При необходимости следует либо уточнить положение стрелки-индикатора, либо учесть эту погрешность при последующих измерениях.
3.2.9. Соединить провода соленоида с клеммами источника питания УИП-2 «20-300В, 0-250 мА», после чего ручку управления установить в начальное (нулевое положение).
3.2.10. Снять зависимость угла поворота плоскости поляризации от величины тока, пропускаемого через обмотку соленоида. Измерения проводить через каждые 50 мА до значения максимального тока 250 мА.Для того чтобы определить угол поворота плоскости поляризации Θ при каждом значении тока, необходимо довернуть поляризатор-анализатор в положение, соответствующее минимальной амплитуде сигнала на экране осциллографа и снять показание угла Θ по лимбу относительно положения стрелки-индикатора.
3.2.11. Повторить измерения по п.3.2.10, изменив направление тока в соленоиде на противоположный. Результаты полученных экспериментальных значений свести в итоговые таблицы 1 и 2. Сравнить результаты.
|
|
|
3.2.12. По результатам измерений построить графики зависимости угла поворота плоскости поляризации лазерного излучения, прошедшего по стержню из магнитооптического стекла, от силы тока, пропускаемого через обмотку соленоида.
Расчет напряженности магнитного поля
3.3.1. Измерить необходимые для расчета геометрические параметры соленоида – длину намотки,наружный диаметр медного обмоточного провода.
3.3.2. Вычислить напряженности магнитного поля Н (в А/м и Э) внутри соленоида для каждого значения силы тока в диапазоне от 50 мА до 250 мА.
Расчеты провести для двух случаев - бесконечно длинного соленоида, а также соленоида конечной длины, когда длина намотки сопоставима с ее средним диаметром.
В случае бесконечно длинного соленоида максимальную напряженность магнитного поля в центре соленоида можно рассчитать по формуле:
где I–величина тока,пропускаемого через обмотку соленоида,
N–общее число витков на метр длины (плотность витков соленоида),
n–общее число витков в соленоиде,
L - длина намотки соленоида.
Максимальную напряженность магнитного поля в центре оси соленоида конечной длины, т.е. когда 
, можно рассчитать по формуле:
где 
–средний диаметр намотки.
Дополнительные справочные данные для расчетов приведены ниже.
Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 163; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!