El objetivo principal es medir la variación de la intensidad de la luz a atravesar dos laminas polarizadoras y verificar la Ley de Malus comparando los valores medidos y asi poder determinar el error del metodo.
Para realizar dicha experiencia se utilizará un LDR el cual varia su resistencia en forma inversamente proporcional a la intensidad de luz que recibe, un multímetro para medir la resistencia del mismo, una lampara y equipos de apoyo.
Introducción teórica:
En las láminas utilizadas existen ciertas direcciones de polarizacion, esto significa que ésta permitirá que la atraviesen solo aquellos componentes del tren de ondas cuyos vectores del campo eléctrico vibren en forma paralela a esta dirección.
Al aplicar luz no polarizada sobre la primera lamina polarizadora la intensidad de la luz polarizada transmitida a través de la lamina es la mitad de intensidad de la luz incidente.
Si ahora se coloca una segunda lamina, tambien polarizadora, y se la hace girar se podrá observar que la intensidad de la luz varía. De la formula anterior se puede deducir que el máximo de intensidad se obtendrá cuando ambas laminas estén colocada con la misma dirección de polarización (es decir 0° o 180°), mientras que si queremos obtener la mínima intensidad de luz la direcciones de polarización de las laminas deberán estar en forma perpendicular (es decir 90° o 270°).
Desarrollo del práctico:
Utilizando los materiales antes descriptos se hará incidir luz no polarizada desde una lampara sobre las laminas, las mismas estarán puestas de manera tal que la luz incida sobre la primera a luego sobre la segunda la se moverá sobre una escala graduada en grados, después la luz incidirá sobre el LDR y se medirá la resistencia del mismo por medio del multímetro, donde se obtuvieron los siguientes valores:
Angulo
Resistencia
[Grados]
[Kð]
0
8.9
10
9.05
20
9.8
30
10.6
40
12.8
50
16.1
60
24.1
70
38.6
80
56.4
90
62.8
100
52.3
110
37.9
120
23.5
130
15.8
140
13.1
150
11.1
160
9.3
170
9.1
180
8.7
Gráfico de la lectura de la resistencia en función del ángulo:
Con los datos obtenidos hasta ahora se puede armar una tabla donde se indique la conductividad del LDR para luego realizar una comparación con los valores teóricos de esta experiencia.
Angulo
Resistencia
Conductividad
[Grados]
[Kð]
[Kð]-1
0
8.9
0.112
10
9.05
0.110
20
9.8
0.102
30
10.6
0.094
40
12.8
0.078
50
16.1
0.062
60
24.1
0.041
70
38.6
0.026
80
56.4
0.018
90
62.8
0.016
100
52.3
0.019
110
37.9
0.026
120
23.5
0.043
130
15.8
0.063
140
13.1
0.076
150
11.1
0.090
160
9.3
0.108
170
9.1
0.110
180
8.7
0.115
Gráfico de la conductividad en función del ángulo:
Valores teóricos de la experiencia:
Donde:
Teniendo en cuenta lo anterior podemos armar la siguiente tabla:
Angulo
Intensidad
0°
1.000
10°
0.969
20°
0.883
30°
0.750
40°
0.586
50°
0.413
60°
0.250
70°
0.116
80°
0.003
90°
0.000
100°
0.003
110°
0.116
120°
0.250
130°
0.413
140°
0.586
150°
0.750
160°
0.883
170°
0.969
180°
1.000
Y a partir del calculo teórico de la intensidad en función ángulo entre las láminas se puede realizar la grafica:
Ya teniendo los valores y graficos de los desarrollos prácticos y teóricos podemos realizar un nuevo grafico incluyendo ambos valores para así poder realizar una comparación:
Nota:
Los valores de conductividad de multiplicaron por 10 para graficarlo en la misma escala que la intensidad.
Conclusiones:
Mediante la realización del practico se pudo demostrar a la perfección la Ley de Malus ya que la conductividad del LDR, calculada como la inversa de la resistencia medida con el multímetro, coincide con los valores teóricos de la intensidad. Esto se puede observar rápida y claramente en el último grafico.