偏振光实验的定量测量
光学实验指南：线性偏振光的测量与验证说明书
OpticsPolarisationMalus’ LawVERIFY MALUS’ LAW FOR LINEARLY POLARISED LIGHT.UE404010011/23 UDFig. 1: Measurement set-upGENERAL PRINCIPLESLight, being a transverse wave, can be polarised, for ex-ample by allowing it to pass through a polarising filter. Ina linearly polarised light wave, both the electric field E andmagnetic field B oscillate in distinct planes. The orienta-tion direction of the electric field oscillation is called thepolarisation direction.In this experiment light passes through two filters termed thepolariser and the analyser, which are aligned at an angle ofto one another. The polariser only allows one linearly polar-ised component of the light to pass through it. The electric fieldof this component may be deemed to have an amplitude E0.The amplitude of the component after passing through the an-alyser filter is given by(1)0cosE E. This is a measure of the amount of light which can pass through the analyser (Fig. 3).The intensity of the light corresponds to the square of the electric field strength. The intensity of light beyond the ana-lyser is therefore as follows:(2) 2cosI I ,where I0 is the intensity of light after passing through the po-lariser.Equation (2) is a statement of Malus’ law. This will be verified in the experiment by measuring the light intensity using a light sensor. In this experiment, the intensity of light measured for an angle = 90° should be equal to that of the ambient light. This value should be subtracted from all the other intensity measurements.LIST OF EQUIPMENT1 Optical Precision Bench D, 50 cm U10302 10026304 Optical Rider D, 90/50 U103111 10026351 Optical LED Lamp U21882 10206302 Polarisation Filter on Stem U22017 10086681 Holder for Light Sensor 10222691 Light Sensor, ThreeRanges UCMA-BT50i 10215021 Sensor Cable UCMA-BTsc1 10215141 Data Logger1 SoftwareMore information about digital measurement can be found on the experiment's webpage in the 3B Webshop. SET-UP AND PROCEDURESet up the apparatus for the measurement as shown in Fig. 1.Note:Precise positioning of the two polarisation filters along the opti-cal bench is not critical to the results of this measurement.Connect the light sensor to the data logger using the sen-sor cable and start the software.Set both polarisation filters to 0° with the help of the angle scale and markings on the rotating base.Note:The polarisation filter nearest the optical lamp acts as the po-lariser and the one nearer the light sensor is used as the ana-lyser.Do not change the set-up of the polariser anymore.Adjust the analyser in 10° steps up to and including 360° and, for each of these angle settings, record the light in-tensity point by point (Table 1).SAMPLE MEASUREMENTTab. 1: Measured light intensity I m and light intensity cor-rected for ambient light I at various angles betweenpolariser and analyserEVALUATIONThe specifications of the polarisation filters state that they will block out > 99.9% of light at wavelengths = 450 – 750 nm. This means that, to a good approximation, the light intensity measured at = 90° is equivalent to the ambient light.Subtract the light intensity I m ( = 90°) from each of the light intensity measurements I m in Table 1, i.e. for all angles (Table 1).Plot the light intensity I after correction for ambient light as a function of the angle on a graph (Fig. 4).The shape of the curve matches what would be expected from equation (2).Fig. 4: Light intensity I as a function of the angle betweenthe polariser and the analyserWork out the value of cos2( ) for all angles where 0 ≤ ≤ 90° (Table 2) and copy the corresponding values of light intensity I from Table 1 into Table 2.Tab. 2: L ight intensity I corrected for light intensity and val-ues of cos 2( ) where 0 ≤ ≤ 90°I / lux 0°90°180°270°360°3B Scientific GmbH, Ludwig-Erhard-Straße 20, 20459 Hamburg, Germany, Subject to technical amendmentsPlot the corrected light intensity I against cos² on a graph (Fig. 5).The measurement values lie along a straight line of gradient I 0 through the origin, as expected from equation (2).Fig. 5: Light intensity I as a function of cos²cos2 I / lux 0101234。
光偏振实验的实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对偏振光的理解。
2. 掌握偏振片和波片的工作原理。
3. 验证马吕斯定律，了解偏振光在不同角度下的光强变化。
4. 学习使用偏振光相关仪器，如偏振片、波片和分光计等。
二、实验原理光是一种电磁波，具有横波性质。
在光的传播过程中，光矢量的振动方向可以发生改变，形成偏振光。
偏振光是指光矢量的振动方向在某一特定平面内振动的光。
本实验中，我们使用偏振片和波片来观察和验证偏振光的相关现象。
偏振片可以使自然光变为线偏振光，而波片可以改变光的偏振态。
根据马吕斯定律，当线偏振光通过偏振片或波片时，其光强与偏振片或波片的透振方向与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角有关。
三、实验仪器与用具1. 偏振片2. 波片3. 分光计4. 激光器5. 光屏6. 透明玻璃板7. 导线8. 电线夹四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过偏振片，使光成为线偏振光。
2. 将线偏振光照射到透明玻璃板上，观察光屏上的光斑。
3. 将透明玻璃板旋转，观察光屏上的光斑变化，验证光的偏振现象。
4. 在光屏上放置一个波片，调整波片的透振方向，观察光屏上的光斑变化。
5. 使用分光计测量偏振片和波片的透振方向，记录数据。
6. 根据马吕斯定律，计算不同角度下的光强，并与实验结果进行比较。
五、实验结果与分析1. 当透明玻璃板旋转时，光屏上的光斑会发生明暗交替变化，验证了光的偏振现象。
2. 当波片的透振方向与偏振片的透振方向平行时，光屏上的光斑最亮；当两者垂直时，光屏上的光斑最暗。
这符合马吕斯定律。
3. 通过分光计测量偏振片和波片的透振方向，计算不同角度下的光强，并与理论值进行比较，结果基本吻合。
六、实验结论1. 光具有偏振现象，偏振光的光矢量振动方向在某一特定平面内振动。
2. 偏振片和波片可以改变光的偏振态。
3. 马吕斯定律适用于偏振光的传播和检测。
七、实验讨论1. 本实验中，我们使用了激光器作为光源，激光器发出的光具有高度的单色性和相干性，有利于观察光的偏振现象。
偏振光的定量分析
普通物理实验(三) 33■ 偏振光的定量分析1．了解GSZF-3型偏振光实验系统的原理和使用方法。
2．深入理解不同类型偏振光的产生条件、光强分布和检偏方法。
3．定量讨论三类偏振光的基本特性。
1． 线偏振光的产生与鉴别当自然光通过起偏器后，由于只有电矢量振动方向平行于透射轴的光可以通过，所以，由起偏器出射的光为线偏振光。
判断其是否为线偏振光，只要让该偏振光通过一个检偏器，当转动检偏器改变其透振轴与线偏振光的振动方向之间的夹角时，出射的光强随之改变。
当透振轴与线偏振光的振动方向平行时，出射的光强最大；而垂直于线偏振光的振动方向时，出射的光强为零。
如果检偏器转动一周，光强交替出现两次最亮和两次消光，则可判断其为线偏振光。
这些规律可用公式表述如下：θcos 0E E =22E I =，2200E I = θθ2cos 2121cos 0020I I I I +== （1） 式中，θ为检偏器透振方向与线偏振光振动方向之间的夹角，E 、I 分别为出射光的振幅和光强，E 0、I 0分别为线偏振光的振幅和光强。
显然出射光线光强随角度θ的变化成余弦曲线的规律变化，周期为π。
出射光满足Malus 定律θ20cos I I =，θ20cos =I I （2）以相对能量I /I 0为纵坐标，cos 2θ为横坐标，θ从00到900变化时将形成一条直线，由此也可验证线偏振光。
2． 圆偏振光的产生与鉴别 产生圆偏振光的前提是先得到线偏振光，然后让线偏振光垂直入射到4λ波片，如果线偏振光的振动方向与4λ的快轴和慢轴成450角，这时透过4λ片的光是圆偏振光。
线偏振光表示为t E E tE E y x ωαωαsin sin sin cos 00== （3） 经过4λ片快轴方向（即Y 方向）相位超前2π，所以出射光为2sin(sin sin cos 00πωαωα+==t E E tE E y x （4） 当o 45=α时，22sin cos ==αα，这正是圆偏振光。
偏振光的实验报告
偏振光的实验报告偏振光的实验报告引言：偏振光是一种特殊的光波，它的振动方向在一个平面上，而不是在所有方向上均匀分布。
在本次实验中，我们将探索偏振光的性质，并研究如何通过实验来检测和测量偏振光。
实验一：偏振片的特性在这个实验中，我们使用了一块偏振片和一束来自光源的自然光。
我们将偏振片放在自然光的路径上，并观察光线通过偏振片后的变化。
结果显示，当自然光通过偏振片时，只有与偏振片振动方向平行的光线能够通过，而与振动方向垂直的光线则被阻挡。
这表明偏振片具有选择性地通过特定方向的光线的能力。
实验二：偏振光的产生在这个实验中，我们使用了一束来自光源的线偏振光。
我们通过将自然光通过一个偏振片，只允许一个方向的光通过，从而产生线偏振光。
我们进一步观察了线偏振光的性质。
当我们将第二个偏振片放在线偏振光的路径上，并旋转它时，我们发现光的强度会发生变化。
当两个偏振片的振动方向平行时，光的强度最大；而当两个偏振片的振动方向垂直时，光的强度最小。
这说明线偏振光的振动方向与偏振片的振动方向之间存在一定的关系。
实验三：马吕斯定律马吕斯定律是描述光的偏振性质的重要定律之一。
它表明，当一束线偏振光通过一个偏振片后，再通过另一个偏振片时，光的强度与两个偏振片之间的夹角的余弦的平方成正比。
为了验证这一定律，我们进行了一系列实验。
我们首先将一束线偏振光通过一个偏振片，然后通过一个旋转的第二个偏振片。
我们测量了不同夹角下光的强度，并计算了夹角的余弦的平方。
实验结果与马吕斯定律的预测非常吻合，验证了这一定律的准确性。
实验四：偏振光的应用偏振光在许多领域中有着广泛的应用。
例如，在液晶显示器中，偏振片被用来控制光的传播方向，从而实现图像的显示。
在摄影中，偏振滤镜可以减少反射和增强颜色饱和度。
此外，偏振光还在光学通信、医学和科学研究等领域中发挥着重要的作用。
结论：通过本次实验，我们深入了解了偏振光的性质和特点。
我们发现偏振光具有选择性地通过特定方向的能力，并且其强度与偏振片之间的夹角的余弦的平方成正比。
光的偏振实验方法总结
光的偏振实验方法总结光的偏振是指光波在传播过程中的振动方向。
而光的偏振实验方法是一种用来研究光的偏振性质的实验手段。
本文将对常见的光的偏振实验方法进行总结和介绍。
I. 光的偏振现象简介在探讨光的偏振实验方法之前，我们首先需要了解光的偏振现象。
光的偏振可以分为线偏振、圆偏振和非偏振光。
线偏振光是指光波振动方向只存在于一个平面内，而圆偏振光则是指振动方向按照圆周轨迹运动。
非偏振光则是指振动方向在各个方向上都有。
II. 光的偏振实验方法1. 波片法波片法是一种常见且重要的光的偏振实验方法。
其原理基于光的偏振现象，通过使用不同的波片，可以改变光波的偏振状态。
常见的波片有半波片和四分之一波片。
在实验中，我们可以通过旋转波片来改变光波的振动方向，从而实现光的偏振状态的调节和观察。
2. 偏振片法偏振片法是另一种常用的光的偏振实验方法。
它利用了具有特定光学性质的偏振片，可以选择性地透过或吸收特定方向上的光振动。
实验中，可以通过叠加两个偏振片，并调节它们之间的夹角，来观察光的偏振状态的变化。
3. 布儒斯特角测量法布儒斯特角测量法是一种利用光的偏振现象进行测量的方法。
根据布儒斯特定律，当入射光的折射角等于特定角度时，反射光变为全反射。
通过测量布儒斯特角，可以得到光的折射率以及光的偏振性质。
4. 双折射法双折射法是一种利用物质的双折射性质研究光的偏振现象的实验方法。
当光波通过具有双折射性质的物质时，会分离成两个不同方向振动的光波。
通过观察双折射晶体中不同方向光振动的现象，可以推测光的偏振状态。
5. 泽尼克斯板法泽尼克斯板是一种特殊的偏振装置，通过它可以产生特定的偏振状态。
在泽尼克斯板实验中，通过选择不同的泽尼克斯板以及旋转它们的方向，可以观察到光的偏振状态的变化。
III. 光的偏振实验的应用光的偏振实验方法在科学研究和实际应用中具有广泛的应用价值。
以下为一些常见应用领域：1. 光学仪器：光的偏振实验方法可以帮助设计和制造光学仪器，如偏振镜、偏振滤波器等。
实验七 偏振光的定量研究
偏振光的定量研究【实验目的】（1）观察光的偏振现象，掌握光偏振的基本规律；（2）掌握椭圆偏振光的产生和检验方法；（3）学会分析实验曲线与理论曲线之间的误差来源；【仪器用具】光学防震平台，氦氖激光器及其电源，激光功率计，偏振片，1/4波片【原理简介】光的偏振现象显示了光的横波性。
光波是一种电磁波，在光与物质相互作用时，主要起作用的是横向振动着的电矢量或光矢量，而振动方向对传播方向的不对称性构成光的各种偏振态。
（一）光的五种偏振态光的偏振态通常分为自然光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光五种。
自然光和部分偏振光二者均由大量取向各异、彼此无相位关联的线偏振光组成，只不过自然光的光矢量相对于光的传播方向具有对称性，部分偏振光不具备轴对称性，而存在某一优势方向。
线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光均可以等效为振动方向相互垂直、相互关联的两个线偏振光，这两个线偏振光具有相同的传播方向和频率，两者有确定的相位差。
cos cos x x y y E A t kz E A t kz ωωδ=−=−（）（）+ （1）当（δ= 0，π）时，上式描述的是线偏振光；当（δ= ±π/2，A x = A y ）时，为圆偏振光；当（δ= ±π/2，A x ≠ A y ）时，为正椭圆偏振光；当（δ≠ ±π/2，A x ≠ A y ）时，为各种取向的斜椭圆偏振光；（二）通过检偏器后的透射光强人眼仅对光的强弱变化敏感，而无法直接感知光的各种偏振态，必须借助检偏器，研究透射光强的变化来判定光的偏振态。
检偏器（或起偏器）是一种只允许某一振动方向光通过的光学器件，当它用来产生线偏振光时称为起偏器，用来检验线偏振光时称为检偏器。
常用的检偏器有两类：一类是利用材料对不同方向的电磁振动具有选择吸收特性的原理制成的，称为偏振片；另一类是用双折射晶体制成的特殊棱镜，如尼科尔棱镜、格兰棱镜等，这类棱镜的透光率和偏振度远高于偏振片，在检偏器上能够让电矢量充分透过的方向称为透振方向记作P，与P 正交的方向上的电矢量将被强烈吸收而无法透过，称为消光方向。
偏振光检测研究
偏振器件 米勒矩阵
出射光 斯托克斯矢量
偏振器件：使入射光的偏振参量改变的器件 米勒矩阵M：用来描述偏振器件作用的矩阵
不同的偏振器件米勒矩阵不同
出射光的斯托克斯矢量和入射光的斯托 克斯矢量满足关系式：
Sout M Sin
S0' S1'
M11 M 21
M12 M 22
M13 M 23
M14 S0 S0
已知，光波从介质表面反射(透射)时，其偏振 态可能发生变化，偏振状态的改变与入射光的状
态、介质表面状态有关。 E Acos(t kz 0)
不同物体或同种物体的不同状态(粗糙度、空 隙度、含水量）可能产生不同的偏振状态。 采用偏振成像方法，可提取其偏振信息并加以利用。
在军事目标识别中，目标与背景的对比是个 重要因素。有时可以对目标进行伪装，但若同时 采用偏振探测和光度探测，大部分的军事目标都 可以被识别。
有人用紫外到近红外段的波长对置于沙滩背景 下的一群士兵和一辆军用伪装车蒙皮做了偏振测量 和光度测量，比较偏振和光度的探测能力。
对于军事车辆的伪装漫反射蒙皮，当将反射 率视为视角和波长的函数时，反射率为常量。当 将偏振度视为散射角的函数时，偏振度会有很大 的不同。
结果表明：由于沙中低吸收、强散射的二氧 化硅致使沙地显得明亮（高反射率），军事车辆 和士兵衣服具有52%高偏振度、低反射率，在低 偏振度(多数小于10%)、高反射率的沙滩沙地上非 常容易被识别。
I
Q
此组参量可以表示包括偏振
U
度在内的任意偏振光的状态
V
I、Q、U、V 都具有光强度的量纲。
I —表示总光强度 Q —表示X轴方向直线偏振光分量 U —表示450方向直线偏振光分量 V —表示右旋园偏振光分量
光学实验技术中的偏振光测量方法
光学实验技术中的偏振光测量方法现代科学技术的发展为我们提供了许多广阔的研究领域，光学实验技术就是其中之一。
光学实验技术通过利用光的特性以及相关的测量方法，可以对物质的结构和性质进行深入研究。
其中，偏振光测量方法是光学实验技术中一个重要的研究方向。
偏振光是指在特定方向上振动的光束，它是由于光波在传播过程中通过或反射于介质表面时产生的。
测量偏振光的方法有很多种，下面我就介绍几种常见的偏振光测量方法。
首先是偏振片法。
偏振片法是最常见的一种偏振光测量方法，它通过使用偏振片将入射光进行偏振分解，然后用另一个偏振片测量透射光的强度变化来确定光的偏振态。
这种测量方法简单直观，可以通过调整偏振片的角度来改变透射光的强度，从而确定光的偏振态。
其次是相关光学方法。
相关光学方法是利用光的相干性来测量偏振光的一种方法。
它通过使用一个麦克斯韦方程光元件，将偏振光分解成两个正交方向上的分量，然后使用一个多通道光探测器来检测每个分量，最后用相关分析方法得到偏振光的偏振态。
另外还有干涉法。
干涉法是利用光的干涉现象来测量偏振光的一种方法，它适用于测量相位差较大的偏振光。
干涉法通过将偏振光与参考光或标准光通过一束分束器进行干涉，然后调整分束光程或改变相对光程来改变干涉条纹的形态，从而测量偏振光的偏振态。
此外，还有偏振干涉法。
偏振干涉法是利用偏振光与介质发生的相位差来测量偏振光的一种方法。
它通过将待测偏振光经过样品后与参考光或标准光进行干涉，然后通过调整样品的位置或改变角度来改变干涉条纹的形态，从而测量偏振光的偏振态。
除了以上几种方法外，还有许多其他的偏振光测量方法，如法拉第效应测量法、拉曼散射偏振测量法等。
这些方法在不同的实验条件和研究需求下具有不同的优势和适用范围，可以根据实际情况选择合适的方法进行测量。
总之，偏振光测量方法在光学实验技术中具有重要的地位和作用。
通过测量光的偏振态，可以对物质的结构和性质进行研究和分析。
不同的偏振光测量方法在测量原理和适用范围上各有特点，研究人员可以根据实际需求选择合适的方法进行测量。
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俄刃 张 连 芳 物理 实验 教 程
,
,,,源自,北 京 清华 大 学 出版 社
北 京 北 京 大 学 出版 社
,
吕斯 界 段 家 低
,
,
基 础 物 理 实验 【
,
〔〕 沈 元华 陆 申龙 基 础 物理 实 验 【 」 北 京 高等 教 育 出版 社
,
。 。
。 。
年 全 国高校 非 物理 类 专 业 物 理 教育 学 术研讨 会论 文集
一
偏 振 光 实 验 的 定量 测 量
周 红 杨文明
沈 学浩
,
杨卫群
赵铁 松
上 海交 通 大 学 物理 系 上 海
摘
要
介 绍 了 定 量 研 究 线偏 振 光 通 过
,
波 片 后 出 射 光 的 偏 振 状 态 的 实验 方 法
、
同时 也 为 提 高 接 收光光 强 选 用 的 发 光二 极 管 为 发 射 角 小 波 长 较 接 近
,
的 红 色高超 亮 发 光 二 极 管 其 波 长 为
年 全 国 高校 非物 理 类 专业 物理 教育学 术研 讨会 论文 集
光源
透镜
起 偏器
检偏器 透镜
硅光 电池
接 侧量 电路
图
,
实 验装 置 示 意 图
,
由 于 测 量 到 的 硅 光 电池 短 路 电流 较小 特 别是 当光 强 变到 很 弱 时 短 路 电 流 仅 为零 点几 个
拜
,
这 就造 成 了 测 量 值 的有 效 位 数 太 少 测 量 精度 太 低 等 问题 为 提 高 测量 精 度 本 实验 采 用 了
,
、
、
,
自行 设 计 的 高 稳 定 性 的 弱 电流 测 量 电 路 由于 测量 光 路 中 使 用 的 偏振 片 使 得 消 光 比 比较 大 在
波 片 后 出射 光 的偏 振 状 态 的 实 验 方 法
实 验 装里
实 验装 置 如 图
,
、
所 示 采 用硅 光 电池 作为 测量 元 件 由 于 硅光 电池 的 短 路 电 流 与 照 度 呈 很
,
, , ,
好 的 线性 关 系 因 此 可 以 通 过 测 量硅 光 电池 的短 路 电流 得 到 接 受 光 的 相 对光 强 硅 光 电 池具 有
,
时 光 强 变 化最
,
小 说 明 出射 光 接 近 圆偏 振 光 同样 由 于 光 源 波 长 与
,
波 片 的 匹 配 问题 所 以 输 出光 是 非 常
接近 圆偏 振 光 的椭 圆 偏 振光
结束 语 总 之 与 传 统 的偏振 光 实 验 比 较 本 实 验 采 用 了 定 量 测量 的 方 法 能 使 学 生 将 观 察 和 测 量
。
时 最 大 光强 明 显 激 光器 的波 长
,
减小 且 最 大光 强 出现 的 位 置 出现 在
有
,
,
处 最 小 光 强 出现 在 一
处 最 小光 强 也 明 显 增 加 故
,
可 判 断 此 时 出 射 光 为椭 圆 偏 振 光 由 于 所选 用 的发光 二 极 管 波 长与
的 偏 差 此 波 片 对 所 选 用 的 光 来 说 不 是严 格 的 的 偏差 人 射 线 偏 振 光 的振 动 方 向 与
,
并 对 相 应 的 实验 结 果 进 行 了 分 析 同 时 也 给 出 了 选 取 光 源 及 测 量 电 路 的
理由
关键 词
偏 振 光 波 片 发光 二 极 管
引言
在有 关偏 振 光 学 的实 验 中 通 常选 用
,
激 光 器 或普 通 光 源 加 上 配 套 的滤 色 片 作 为 实
,
验 用 光 源 如果 选 用
, ,
一
。 ,
再 加人
。 波 片 调 整 波 片角度 至 光 强 输 出最 小 设 定 此 时 的
, ,
为人 射 波片 的线偏 振 光 振 动方 向与
波 片 慢 轴 或 快轴 之间 的 夹 角 实 验 时 改 变 检 偏
,
镜 的 角度 测量 相 对 应 的短 路 电 流 值即 可
实验 结果 图
。
’ ,
, ,
,
结 合 起来 加 深 对偏 振 光 的 概念 和
,
波片 特性 的 理 解 学 有 余 力 的 学 生 还 可 以进 一 步研 究 光
,
源 对 出 射 光 的 影 响 椭 圆 长 轴方 向 随 人射 光波 长 的变 化等 实 验 实 验 内容 非常 丰 富
,
参
考
文
献
【〕 邓 开 发 陈 洪 是 度芳 陈新 激 光 技 术 与 应 用【 〕 长 沙 国 防科技 大 学 出 版社 〔〕
强 太 弱 也 会 造 成 测 量 精 度 太低等 问 题 由 于 这 些 原 因 偏振 光 学 实 验 一 直 是 一 个 偏 向 于 定 性 观
察 的 实验 对 于
,
,
波 片 的研 究 一 般 仅 局 限 于 利 用 检 偏 镜 来 观 察 透 过
, 一叼
,
波 片 的 出 射 光光 强 变
,
化 并 以此 判 断 出 射 光 的 偏 振态 〔
响 硅 光 电 阻 被 安装 在 特 制 的 支架 内 其 前 部 的 遮 光 部 分起 到 了较 好 的 遮 蔽 杂 散光 的作 用
,
在 光 路 同轴 等 高 调 整 好 的基 础 上 先 将起 偏镜 和 检 偏 镜 调 整 至 相 互 垂 直 状 态 此 时 的检 偏
,
,
镜 角 度 位置 设定 为 必
波 片 所 以 最 大光 强 和 最 小
,
光 强 出 现位 置有 约
一
。
波 片慢 轴 或快 轴 方 向 夹角
口
时 光强 变化 如 同
。
,
的 时 候 但光强 最 大 和 光 强 最 小 时 的 检偏 器 的 角 度 出现 在相 对 称的 位置
,
人 射 线偏 振 光 的 振 动 方 向 与
,
波 片 慢 轴 或 快 轴 方 向夹 角
, ,
、
、
一
由 于 发光 二 极 管这 些 优 点 特别 是 光功 率 稳 定 性 高 利 用 硅 光 电池 测 量 到 的 短 路 电 流 稳 定 性 得 到 了 很 大 的提 高 为定 量 测 量 提 供 了 可 能 性 为 了 充 分 利 用 原 有 的 的光 源 配 套
,
, ,
,
,
波片 与波长 为
同时 由 于
,
波 片 的 相 延很 难做 到 准 确地 等 于 刁
,
实 际 上 较难 观 察 到 真 正 的 圆偏 现 象
,
这 样 对 于 还 没 有 学 过 偏 振 理 论知 识 的 学 生 来 说 实 验 现 象 过 于 抽 象 基 于 这 些 原 因 本 文 介 绍
了 定 量 研 究 线 偏 振光 通 过
,
激 光 器 作 为光 源 由于
,
激 光 器 输 出 功 率 随 时 间 的 变 化 有周
, ,
期 性 的变 动 也 有 随 机 的 波 动
而 测 量元 件 选 用 的 是高 灵 敏 度 的 硅 光 电 池 这 样 测 量 到 的 短
,
路 电流 就 会 有 较 大 的波动 以 至 于 无 法 正 常 进行 实 验 如 果 选 用 普 通 光 源 及 配 套 滤色 片 由 于 光
电 路设 计 时 首先 考 虑到 测 量 电 路 的 动态 范 围 要 大 同 时 为 了 降 低 噪 声 减 小 干 扰 测量 电 路 的
,
放 大倍 数 不 能 太 高 本 实 验测 量 电路 的 电 流 一 电压 转 换 系数 为
, ,
, ,
拼
,
为充 分 利 用 光 源 提 高 接 受 光 光 强 光 路 中 还 设 置 了 两 个 透 镜 同 时 为 避 免 杂 散 光 的 影
’ ,
为人 射 线 偏振 光 的振 动 方 向 与
。 , 。
波 片 慢轴 或 快 轴 之 间 的 夹 角
沪 的 变化
,
。
不 同 条件 下
和
,
相对 光 强 随 检 偏 器 角度
由图
可 以看 出
酬
眼 释 韧 米
户
一
并
一
中
图
出 射 光 光 强 随 检偏 镜角 度 的 变化
当人 射线偏 振 光 的振 动方 向与
, ,
波 片慢 轴或快 轴相 同时 即
,
口
或
一
,
由图
可 见 此 时最 小 光 强 非 常小 说 明出 射 光 的偏 振 状 态 保持 不 变 仍 然 为线 偏 振 光
年全 国 高校 非物 理 类 专 业 物 理 教 育 学术 研 讨会论 文 集
人 射线 偏振光 的 振 动方 向 与
波片慢 轴 或快 轴 方 向夹角
响 应 时间 短 敏 度 高 的 特 点 这 也 为 测量 带来 了 困 难 基 于 以 上 原 因 本 实验 选 用 了 高亮 度 发 光 二 极 管作 为 光 源 发 光二 极 管 具 有 可 靠 性 较 高 室 温 下 连 续 工 作 时 间 长 光功 率 电 流 线 性度 好
及 光 强 可 控 等 显 著 优 点 而 且 由 于 此 项 技 术 已 经 发展 得 比 较 成 熟 所 以 其 价格 非 常 便 宜 正 是