偏振光的研究实验报告doc
偏振光实验的报告doc

偏振光实验的报告 .doc 偏振光实验报告一、实验目的1.了解偏振光的概念及其产生方法;2.掌握偏振光的检验方法;3.研究不同物质对偏振光的旋转特性。
二、实验原理偏振光是指光矢量在传播过程中保持一定方向的光。
自然光经过某些物质或光学器件的作用后,可以获得偏振光。
本实验通过研究不同物质对偏振光的旋转特性,进一步了解偏振光的性质。
三、实验仪器与材料1.激光笔;2.偏振片;3.1/4波片;4.玻璃片;5.糖水;6.盐水。
四、实验步骤1.激光笔发出的光通过偏振片,观察并记录光强变化;2.将1/4波片置于偏振片与激光笔之间,观察并记录光强变化;3.将玻璃片、糖水、盐水分别置于偏振片与激光笔之间,观察并记录光强变化;4.分析实验数据,得出结论。
五、实验数据与分析1.激光笔发出的光通过偏振片后,光强明显减弱,说明激光笔发出的光为自然光,经过偏振片后变为线偏振光。
2.将1/4波片置于偏振片与激光笔之间,光强无明显变化,说明1/4波片对线偏振光的旋转角度为45°,不改变光的偏振状态。
3.将玻璃片置于偏振片与激光笔之间,光强略有减弱,说明玻璃片对线偏振光的旋转角度较小。
4.将糖水置于偏振片与激光笔之间,光强明显减弱,说明糖水对线偏振光的旋转角度较大。
5.将盐水置于偏振片与激光笔之间,光强几乎完全消失,说明盐水对线偏振光的旋转角度接近90°,使光的偏振状态发生巨大改变。
根据实验数据可知,不同物质对线偏振光的旋转角度不同,其中盐水对线偏振光的旋转角度最大,糖水次之,玻璃片最小。
这说明不同物质对光的折射率不同,导致对偏振光的旋转角度也不同。
折射率越大的物质对偏振光的旋转角度越大。
六、实验结论1.本实验通过研究不同物质对偏振光的旋转特性,进一步了解了偏振光的性质。
实验结果表明,不同物质对线偏振光的旋转角度不同,折射率越大的物质对偏振光的旋转角度越大。
2.本实验采用的激光笔、偏振片、1/4波片等仪器和材料性能稳定,操作简单方便,能够较好地完成实验任务。
偏振光的研究_实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振性质的认识。
2. 学习并掌握偏振光的产生、传播、检测和调控方法。
3. 理解马吕斯定律及其在实际应用中的意义。
4. 掌握使用偏振片、波片等光学元件进行偏振光实验的基本技能。
二、实验原理1. 光的偏振性质:光是一种电磁波,具有横波性质。
在光的传播过程中,光矢量的振动方向相对于传播方向可以保持不变(线偏振光)、绕传播方向旋转(圆偏振光)或呈现椭圆轨迹(椭圆偏振光)。
2. 偏振光的产生:自然光通过偏振片后,可以产生线偏振光。
当自然光入射到某些光学各向异性介质(如偏振片、波片等)时,由于不同方向的光矢量分量在介质中的折射率不同,从而导致光矢量振动方向发生偏转,形成偏振光。
3. 马吕斯定律:当一束完全线偏振光通过一个偏振片时,透射光的光强与入射光的光强和偏振片透振方向与入射光光矢量振动方向的夹角θ之间的关系为:\( I = I_0 \cdot \cos^2\theta \),其中\( I \)为透射光的光强,\( I_0 \)为入射光的光强。
三、实验仪器与设备1. 自然光源(如激光器)2. 偏振片(两块)3. 波片(1/4波片、1/2波片)4. 光具座5. 光屏6. 光电探测器7. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 观察线偏振光:将自然光源发出的光通过偏振片,观察光屏上的光斑。
然后逐渐旋转偏振片,观察光斑的变化,验证马吕斯定律。
2. 观察圆偏振光:将1/4波片放置在偏振片和光屏之间,使1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角为45°。
观察光屏上的光斑,验证圆偏振光的产生。
3. 观察椭圆偏振光:将1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角调整为22.5°,观察光屏上的光斑,验证椭圆偏振光的产生。
4. 测量偏振片透振方向:利用光电探测器测量偏振片的透振方向,并与理论计算值进行比较。
5. 分析实验数据:使用数据采集与分析软件对实验数据进行处理,分析偏振光的特性,验证实验原理。
偏振光现象的研究实验报告

偏振光现象的研究实验报告一、实验目的本实验旨在通过观察和分析偏振光现象,深入理解光的偏振性质,掌握偏振片和检偏器的使用方法,并学会分析和解释实验数据。
二、实验原理偏振光是一种特殊的光线,其电矢量或磁矢量在某一固定方向上振动。
自然光在不受外力作用的环境中产生,其光波的振动方向是随机的,既有水平方向的振动,也有垂直方向的振动。
而偏振光则只有在一个特定方向上存在振动。
三、实验步骤1. 准备实验器材:光源、偏振片、检偏器、屏幕、测量尺、坐标纸。
2. 打开光源,使光线通过偏振片,观察光线的变化。
3. 旋转偏振片,观察光强的变化,找到使光强最弱的偏振角度。
4. 将检偏器旋转至与偏振片相同的偏振角度,观察光强的变化。
5. 记录实验数据,绘制光强与偏振角度的关系图。
6. 分析实验结果,得出结论。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们观察到当自然光通过偏振片后,光线变为偏振光,其电矢量或磁矢量在某一固定方向上振动。
旋转偏振片时,光强会发生变化,当偏振片的偏振方向与检偏器的偏振方向一致时,光强达到最小值。
记录实验数据并绘制了光强与偏振角度的关系图。
2. 结果分析根据实验结果,我们可以得出以下结论:(1)自然光通过偏振片后,变为偏振光,其电矢量或磁矢量在某一固定方向上振动。
这说明偏振片具有使光线偏振的作用。
(2)旋转偏振片时,光强发生变化,当偏振片的偏振方向与检偏器的偏振方向一致时,光强达到最小值。
这说明检偏器具有检测偏振光的作用,当检偏器的偏振方向与偏振光的偏振方向一致时,透射的光强最小。
(3)根据实验数据绘制的光强与偏振角度的关系图可以看出,当偏振片的偏振方向与检偏器的偏振方向一致时,光强最小,此时两者之间的夹角为90度。
这说明检偏器的偏振方向与偏振光的偏振方向垂直时,透射的光强最大。
五、结论总结本实验通过观察和分析偏振光现象,深入理解了光的偏振性质。
实验结果表明,自然光通过偏振片后变为偏振光,其电矢量或磁矢量在某一固定方向上振动;旋转偏振片时,光强发生变化,当偏振片的偏振方向与检偏器的偏振方向一致时,光强达到最小值;根据实验数据绘制的光强与偏振角度的关系图可以看出,当两者之间的夹角为90度时,透射的光强最大。
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实验目的:通过实验研究偏振光的性质与应用。
实验器材:偏振片、旋光仪、光源等。
实验步骤:
1. 准备偏振片和旋光仪。
将偏振片和旋光仪调整到透光方向相同。
2. 准备光源,将光源置于偏振片前面,调整偏振片角度,使得光通过偏振片后线偏振。
3. 将旋光仪插入偏振片与光源之间的路径,滚动旋光仪旋钮,观察光的变化。
4. 拿起偏振片,转动偏振片并恒定一定的角度,观察光的变化。
5. 改变入射光的极化方向,重复实验步骤,观察光的变化。
实验结果:
1. 根据实验观察,旋光仪会影响光的传播路径,使得偏振方向发生了改变,而偏振
片则会篡改光的线偏振方向,使得光线只能沿着某一特定方向通过。
2. 当旋光仪的角度发生变化时,偏振光通过旋光仪后的振动方向也会相应发生变
化。
通过以上实验,我们可以得出以下结论:
1. 偏振片可以过滤掉偏振方向与偏振片不一致的光,只透过其中一种方向的偏振
光。
2. 旋光仪可以改变偏振光的振动方向,使得其适应不同实验需要。
3. 入射光的极化方向与透过偏振片的强度、透过旋光仪的强度之间具有一定的联系,通过引入不同的器材和改变其角度,可以改变偏振光的振动状态。
偏振光分析实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振现象的认识。
2. 学习直线偏振光的产生与检验方法,了解圆偏振光和正椭圆偏振光的产生与检验方法。
3. 掌握1/4波片、1/2波片等光学元件的作用及使用方法。
4. 验证马吕斯定律,加深对光的偏振理论的理解。
二、实验原理1. 光的偏振现象:光是一种电磁波,其电矢量在垂直于传播方向的平面上振动。
当光波的电矢量振动方向固定时,光称为线偏振光;当电矢量振动方向随时间作有规律的变化时,光称为圆偏振光或椭圆偏振光。
2. 偏振光的产生与检验:利用偏振片、波片等光学元件可以产生和检验偏振光。
偏振片可以使自然光变为线偏振光,波片可以改变光的偏振状态。
3. 马吕斯定律:当一束线偏振光通过一个偏振片时,出射光的强度与入射光强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系满足马吕斯定律。
三、实验仪器1. He-Ne激光器2. 光具座3. 偏振片(两块)4. 1/4波片(两块)5. 1/2波片(两块)6. 玻璃平板及刻度盘7. 白屏四、实验步骤1. 将激光器发出的光束通过偏振片P1,得到线偏振光。
2. 将线偏振光通过1/4波片B1,得到圆偏振光。
3. 将圆偏振光通过1/2波片B2,观察出射光的偏振状态。
4. 将线偏振光通过1/4波片B1,得到椭圆偏振光。
5. 将椭圆偏振光通过1/2波片B2,观察出射光的偏振状态。
6. 重复以上步骤,改变偏振片P1和波片B1、B2的相对位置,观察出射光的偏振状态。
7. 根据马吕斯定律,计算并验证出射光的强度与入射光强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系。
五、实验结果与分析1. 观察到当线偏振光通过1/4波片B1时,出射光变为圆偏振光;当圆偏振光通过1/2波片B2时,出射光变为线偏振光。
2. 观察到当线偏振光通过1/4波片B1时,出射光变为椭圆偏振光;当椭圆偏振光通过1/2波片B2时,出射光变为线偏振光。
3. 根据马吕斯定律,计算并验证出射光的强度与入射光强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系。
偏振光的观察与研究实验报告

偏振光的观察与研究研究λ/4波片对偏振光的影响考题内容:研究λ/4波片对偏振光的影响:1、按光路图使偏振片A和B 的偏振轴正交(消光)。
然后插入一片λ/4波片C(实际实验中要使光线尽量穿过元件的中心)。
2、以光线为轴先转动C使消光,然后使B转过360°观察现象。
3、将C从消光位置转过15°、30°、45°、60°、75°、90°,每次都将B转过360°,观察实验现象,将上面几次的实验结果记录在表中。
一、仪器使用顺序正常及仪器使用正确1、仪器使用顺序正常及仪器使用正确学生答案:仪器使用顺序正常及仪器使用正确标准答案:仪器使用顺序正常及仪器使用正确二、圆偏光和椭圆偏振光的产生1、将C从消光位置转过15°、30°、45°、60°、75°、90°,每次都将B转过360°,观察实验现象,将上面几次转动的实验结果记录在表中(请选择相应的答案,偏振片A的透振方向为0°)2、答案选项: A:光强发生变化,但不消光 B:光强发生变化,且消光 C:光强没有发生变化 D:某位置有光,其他位置消光 E:椭圆偏振光 F:圆偏振光 G:线偏振光 H:部分偏振光研究λ/2波片对偏振光的影响总分: 50本题得分:50考题内容:研究λ/2波片对偏振光的影响1:使偏振片A和B的偏振轴正交(消光),并在A和B之间插入一个λ/2波片C。
2:以光线为轴将λ/2波片转动任意角度,破坏消光现象,再将B转动360°,观察消光现象。
改变C(λ/2波片)的慢(或快)轴与激光振动方向之间的夹角θ,使其分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°、120°,转动B到消光位置θ′,记录角度θ′,并将记录填入下表:一、仪器使用顺序正常及仪器使用正确1、仪器使用顺序正常及仪器使用正确学生答案:仪器使用顺序正常及仪器使用正确标准答案:仪器使用顺序正常及仪器使用正确二、改变λ/2波片的慢(或快)轴与偏振片A的方向之间的夹角θ,使其分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°、120°,转动B到消光位置θ′,记录角度θ′,并记录数据。
偏振光的观察与研究实验报告数据(精选10篇)

偏振光的观察与研究实验报告数据偏振光指的是只在一个平面上振动的光,它的传播方式与普通光有所不同。
由于其具有特殊的偏振状态,因此可以在各个领域中发挥重要作用。
在本次实验中,我们对偏振光的观察与研究进行了探究。
一、实验目的1. 学习偏振光的概念及其传播方式。
2. 观察线偏振器和波片对偏振光的影响。
3. 研究偏振光的干涉现象。
二、实验仪器及材料1. 两个偏光片2. 一块玻璃板3. 一块亚克力板4. 一束激光光源5. 一个手机屏幕三、实验步骤1. 将一块玻璃板和一块亚克力板插入两个偏光片之间,调整偏光片的方向,观察得到的光的强度变化。
2. 将一个偏光片放置在激光器前,记录得到的光的强度值,并将其称为“I”。
然后将另一个偏光片放在激光光路中,并逐渐旋转它的方向。
记录得到的光的强度值,并将其称为“T”。
3. 将一个手机屏幕放置在两个偏光片之间,逐渐旋转其中一个偏光片的方向。
观察手机屏幕的显示情况。
4. 在两个偏光片之间插入一块玻璃板,然后将其中一个偏光片旋转一定的角度,并记录得到光的强度值。
四、实验结果1. 调整偏光片的方向之后,得到的光的强度会发生变化,实验表明,当两个偏光片的方向垂直时,通过的光线最弱,当两个偏光片的方向相同时,通过光线最强。
2. 在实验过程中,我们发现,当两个偏光片的方向偏离90度时,通过的光线几乎消失。
这说明当光的振动方向被偏振后,只有振动方向与偏振方向一致的光才能通过。
3. 在手机屏幕的观察实验中,我们发现当两个偏光片的方向相同时,手机屏幕显示为亮屏,而当两个偏光片的方向垂直时,手机屏幕显示为黑屏。
这说明手机屏幕与偏振光的作用原理是相似的。
4. 在偏振光的干涉实验中,我们发现,在通过玻璃板的偏振光中,存在两个方向的振动状态,这两个方向的振动状态会互相干涉,导致光线强度的变化。
五、实验结论本次实验通过观察偏振光的传播方式,观察了线偏振器和波片对偏振光的影响,以及研究了偏振光的干涉现象。
光学偏振小实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振规律的认识。
2. 掌握产生和检验偏振光的光学元件(如偏振片、1/4波片等)的工作原理。
3. 学习使用偏振片进行光路准直和极坐标作图。
二、实验原理1. 光的偏振现象:光是一种电磁波,其电场矢量E在垂直于光传播方向的平面上可以有不同的振动方向。
当光在传播过程中,若电场矢量E保持一定的振动方向,则称为偏振光。
2. 偏振片:偏振片是一种具有选择性吸收特定方向振动光线的材料。
当自然光通过偏振片时,只有与偏振片偏振方向一致的光线能够通过,从而实现光的偏振。
3. 1/4波片:1/4波片是一种厚度为1/4波长(λ/4)的透明介质,它可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光。
4. 马吕斯定律:当线偏振光通过一个与其偏振方向成θ角的偏振片时,透射光的强度I与入射光强度I0之间的关系为:I = I0 cos²θ。
三、实验仪器1. 光具座2. 偏振片3. 1/4波片4. 激光器5. 白屏6. 直尺7. 量角器四、实验步骤1. 将激光器发出的激光照射到白屏上,调整激光器与白屏的距离,使激光在白屏上形成明亮的点。
2. 将偏振片放置在激光器与白屏之间,调整偏振片的偏振方向,观察白屏上的光点变化。
3. 记录偏振片偏振方向与光点变化的关系,分析光的偏振现象。
4. 将1/4波片放置在偏振片与白屏之间,调整1/4波片的光轴方向,观察白屏上的光点变化。
5. 记录1/4波片光轴方向与光点变化的关系,分析1/4波片的作用。
6. 将偏振片与1/4波片组合,观察白屏上的光点变化,分析光的偏振现象。
7. 利用偏振片和1/4波片进行光路准直,观察准直效果。
8. 使用直尺和量角器测量偏振片和1/4波片的偏振方向,分析极坐标作图方法。
五、实验结果与分析1. 当偏振片的偏振方向与光点变化方向一致时,光点亮度最大;当偏振片的偏振方向与光点变化方向垂直时,光点亮度最小。
2. 1/4波片可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光,当1/4波片的光轴方向与偏振片的偏振方向成45°时,光点亮度最大。
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偏振光的研究实验报告篇一:偏振光的观测与研究~~实验报告偏振光的观测与研究光的干涉和衍射实验证明了光的波动性质。
本实验将进一步说明光是横波而不是纵波,即其E和H 的振动方向是垂直于光的传播方向的。
光的偏振性证明了光是横波,人们通过对光的偏振性质的研究,更深刻地认识了光的传播规律和光与物质的相互作用规律。
目前偏振光的应用已遍及于工农业、医学、国防等部门。
利用偏振光装置的各种精密仪器,已为科研、工程设计、生产技术的检验等,提供了极有价值的方法。
【实验目的】1.观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念。
2.了解偏振光的产生和检验方法。
3.观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。
4.观测椭圆偏振光和圆偏振光。
【实验仪器】光具座、激光器、偏振片、1/4波片、1/2波片、光电转换装置、光点检流计、观测布儒斯特角装置图1 实验仪器实物图【实验原理】1.偏振光的基本概念按照光的电磁理论,光波就是电磁波,它的电矢量E和磁矢量H相互垂直。
两者均垂直于光的传播方向。
从视觉和感光材料的特性上看,引起视觉和化学反应的是光的电矢量,通常用电矢量E代表光的振动方向,并将电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光振动面。
在传播过程中,光的振动方向始终在某一确定方位的光称为平面偏振光或线偏振光,如图2(a)。
光源发射的光是由大量原子或分子辐射构成的。
由于热运动和辐射的随机性,大量原-子或分子发射的光的振动面出现在各个方向的几率是相同的。
一般说,在106s内各个方向电矢量的时间平均值相等,故出现如图2(b)所示的所谓自然光。
有些光的振动面在某个特定方向出现的几率大于其他方向,即在较长时间内电矢量在某一方向较强,这就是如图2(c)所示的所谓部分偏振光。
还有一些光,其振动面的取向和电矢量的大小随时间作有规则的变化,其电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的移动轨迹呈椭圆(或圆形),这样的光称为椭圆偏振光(或圆偏振光),如图2(c)所示。
图2 光波按偏振的分类 2.获得偏振光的常用方法 (1)非金属镜面的反射。
通常自然光在两种媒质的界面上反射和折射时,反射光和折射光都将成为部分偏振光。
并且当入射角增大到某一特定值时,镜面反射光成为完全偏振光,其振动面垂直于入射面,如图3所示,这时入射角称为布儒斯特角,也称为起偏角。
由布儒斯特定律得:其中、分别为两种介质的折射率,为相对折射率。
如果自然光从空气入射到玻璃表面而反射时,对于各种不同材料的玻璃,已知其相对折射率n的变化范围在1.50到1.77之间,则可得布儒斯特角约在560—600之间。
此方法可用来测定物质的折射率。
(2)多层玻璃片的折射。
当自然光以布儒斯特角入射到由多层平行玻璃片重叠在一起构成的玻璃片堆上时,由于在各个界面上的反射光都是振动面垂直入射面的线偏振光,故经过多次反射后,透出来的透射光也就接近于振动方向平行于入射面的线偏振光。
(3)利用偏振片的二向色性起偏。
将非偏振光变成偏振光的过程称为起偏。
某些有机化合物晶体具有二向色性,它往往吸收某一振动方向的入射光,而与此方向垂直振动的光则能透过,从而可获得线偏振光。
利用这类材料制成的偏振片可获得较大截面积的偏振光束,但由于吸收不完全,所得的偏振光只能达到一定的偏振度。
(4)利用晶体的双折射起偏。
自然光通过各向异性的晶体时将发生双折射现象,双折射产生的寻常光(o光)和非常光(e光)均为线偏振光。
o光光矢量的振动方向垂直于自己的主截面;e光光矢量的振动方向在自己的主截面内。
方解石是典型的天然双折射晶体,常用它制成特殊的棱镜以产生线偏振光。
利用方解石制成的沃拉斯顿棱镜能产生振动面互相垂直的两束线偏振光;用方解石胶合成的尼科耳棱镜能给出一个有固定振动面的线偏振光。
3.偏振片、波片及其作用 (1)偏振片偏振片是利用某些有机化合物晶体的二向色性。
将其渗入透明塑料薄膜中,经定向拉制而成。
它能吸收某一方向振动的光,而透过与此垂直方向振动的光,由于在应用时起的作用不同,用来产生偏振光的偏振片叫做起偏器;用来检验偏振光的偏振片,叫做检偏器。
按照马吕斯定律,强度为I0的线偏振光通过检偏器后,透射光的强度为: I = I0 cos2 式中为入射偏振光的偏振方向与检偏器偏振轴之间的夹角,显然当以光线传播方向为轴转动检偏器时,透射光强度I将发生周期性变化。
当 = 时,透射光强最大;当 =90 时,透射光强为极小值(消光状态),当图4 光波的起偏核检偏根据透射光强度变化的情况,可以区别线偏振光、自然光和部分偏振光。
(2)波片波片是用单轴晶体切成的表面平行于光轴的薄片。
当线偏振光垂直射到厚度为L,表面平行于自身光轴的单轴晶片时,会产生双折射现象,寻常光(O光)和非常光(e光)沿同一方向前进,但传播的速度不同。
这两种偏振光通过晶片后,它们的相位差为:其中,为入射偏振光在真空中的波长,no和ne分别为晶片对o光和e光的折射率,L为晶片的厚度。
我们知道,两个互相垂直的、频率相同且有固定相位差的简谐振动,可用下列方程表示(如通过晶片后光和光的振动):从两式中消去t,经三角运算后得到合振动的方程式为由此式可知,1当时,,为线偏振光。
2当时,,为正椭圆偏振光。
在 = 时,为圆偏振光。
3当为其它值时,为椭圆偏振光。
在某一波长的线偏振光垂直入射到晶片的情况下,能使o光和e光产生相位差(相当于光程差为的奇数倍)的晶片,称为对应于该单色光的二分之一波片(1/2波片)或波片;与此相似,能使o光和e光产生相位差(相当于光程差为的奇数倍)的晶片,称为四分之一波片(1/4波片)或波片。
本实验中所用波片()是对(激光)而言的。
如图5所示,当振幅为A的线偏振光垂直入射到1/4波片上,振动方向与波片光轴成角时,由于o光和e光的振幅分别为A 和A ,所以通过1/4波片合成的偏振状态也随角度的变化而不同。
图51当 = 时,获得振动方向平行于光轴的线偏振光(e光)。
2当 = /4时,获得振动方向垂直于光轴的线偏振光(o光)。
3当 = /2时,Ae=Ao获得圆偏振光。
4当为其它值时,经过1/4波片后为椭圆偏振光。
所以,可以用1/4波片获得椭圆偏振光和圆偏振光。
【实验内容与步骤】1.起偏与检偏鉴别自然光与偏振光,验证马吕斯定律。
(1) 在光源至光屏的光路上插入起偏器P1,旋转P1,观察光屏上光斑强度的变化情况。
(2) 在起偏器P1后面再插入检偏器P2。
固定P1的方位,旋转P2 ,旋转3600,观察光屏上光斑强度的变化情况。
有几个消光方位?(3) 以硅光电池代替光屏接收P2出射的光束,旋转P2,记录相应的光电流值,共转900,在坐标纸上作出I~cos2θ关系曲线。
2.观测布儒斯特及测定玻璃折射率 (1) 在起偏器P1后,插入测布儒斯特角的装置,再在P1和装置之间插入一个带小孔的光屏。
调节玻璃平板,使反射的光束与入射光束重合。
记下初始角。
(2) 一面转动玻璃平板,一面同时转动起偏器P1,使其透过方向在入射面内。
反复调节直到反射光消失为止,此时记下玻璃平板的角度,重复测量三次,求平均值。
算出布儒斯特角。
(3) 把玻璃平板固定在平儒斯特角的位置上,去掉起偏器P1,在反射光束插入检偏器P2,转P2,观察反射光的偏振状态。
3.观察椭圆偏振光和圆偏振光(1) 先使起偏器P1和检偏器P2的偏振轴垂直(即检偏器P2后的光屏上处于消光状态),在起偏器P1和检偏器P2之间插入1/4波片,转动波片使P2后的光屏上仍处于消光状态(此时 = )。
(2) 从 = 的位置开始,使检偏器P2转动,这时可以从屏上光强的变化看到经过1/4波片后的光为线偏振光。
(3) 取 =900,使检偏器P2转动,这时也可以从屏上光强的变化看到经过1/4波片后的光为线偏振光。
其振动面与 = 时的振动面垂直。
(4) 取为除00和900外的其他值,观察转动P2时屏上光强的变化,其结果与椭圆偏振光对应。
特别是当 =450时,P2转动时屏上光强几乎不变,这便是圆偏振光对应的状态。
【注意事项】1、实验中各元件不能用手摸,实验完毕后按规定位置放置好。
2、不要让激光束直接照射或反射到人眼内。
【数据记录及处理】表1 马吕斯定律验证实验表2 玻璃折射率的测定与计算【思考题】1.偏振光的获得方法有哪几种?2.通过起偏和检偏的观测,你应当怎样判别自然光和偏振光? 3.什么是马吕斯定律?本实验如何验证此定律?4.玻璃平板在布儒斯特角的位置上时,反射光束是什么偏振光?它的振动是在平行于入射面内还是在垂直于入射面内?篇二:偏振光实验报告仿真课程:系别:专业班级:大学物理仿真实验电信学院实验报告------物理仿真实验实验名称:偏振光实验实验报告日期: XX 年 11 月 28 日学号:*******************姓名: *******教师审批签字1.实验原理:偏振光原理:按电磁波理论,光是横波,它的振动方向和光的传播方向垂直.实际中最常见的光的偏振态大体为五种,即自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏娠光和椭圆偏振光.1. 自然光是各方向的振幅相同的光。
对自然光而言,它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向,没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上,则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等。
2.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿一个方向振动。
起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件;检偏器是用于鉴别光的偏振光状态的器件。
常见的起偏或检偏的元件构成有两种:偏振片:它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构分子,这些分子平行排列在同一方向上,此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过,因而产生线偏振光.光学棱镜:如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用光学双折射的原理制成的; 3.部分偏振光:除了自然光和线偏振光外,还有一种偏振状态介于两者之间的光.如果用偏振片去检验这种光的时候,随着检偏器透光方向的转动,透射光的强度既不象自然光那样不变,又不象线偏振光那样每转90o。
交替出现强度极大和消光.其强度每转90o也交替出现极大和极小,但强度的极小不是0(即不消光)。
从内部结构看,这种光的振动虽然也是各方向都有,但不同方向的振幅大小不同,具有这种特点的光,叫做部分偏损光我们假定波是沿z轴传播的,在图中它垂直纸面迎面而系.这时若电矢量按逆时针方向旋转,我们称为左旋圆偏振光。
若顺时针旋转,称为右旋圆偏振光。
5.椭圆偏振光电矢量的端点在波面内描绘的轨迹为一椭圆的光,叫椭圆偏振光。
椭圆运动也可看成是两个相互垂直的线偏振光的合成,只是它们的振幅不等,或位相差不等于±π/2。
椭圆长、短轴的大小和取向,与振幅Ax, Ay和位相差都有关系。
可以看出线偏振光和圆偏振光都是椭圆偏振光的特例,常用波晶片把椭圆偏振光转换为线偏振光。