偏振现象的观察与研究
偏振现象的观察与分析
1.观察光的偏振现象,巩固理论知识. 2.掌握产生与检验偏振光的原理和方法.
仪器及用具
分光计、纳光灯、偏振片、1/4波片、 半波片和平面镜等.
原理
光是一种电磁波,它的电矢量E和磁矢量H相互垂 直,且均垂直于光的传播方向.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 的平面称为该偏振光的振动面.在传播过程中,电矢 量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏 振光或线偏振光.若振动只是在某一确定的方向上占 有相对优势,则称为部分偏振光.还有一些光,它的振 动面和电矢量随时间作有规律的变化,而电矢量末端 在垂直与传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆,这样 的光称为椭圆偏振光或圆偏振光.
光强I始终不变,则此入射光为自然光.而圆偏振光经过四分之一
波片后,成为一线偏振光.在旋转检偏器时,可以观察到(1)中所 述现象.
偏振光的鉴别
(3)椭圆偏振光与部分偏振光的鉴别
在检偏器的前加一个1/4波片,然后旋转偏振器进行观察,此 时1/4波片的光轴应与只用检偏器观察时透射光为极大或极 小的方向重合,此时若有一位置视场全暗,则入射光为椭圆 偏振光,否则为部分偏振光.
3.波片与圆偏振光和椭圆偏振光
波片由正晶体或负晶体制成,常用来改变光的偏振状态. 当一束振幅为A的线偏振光垂直入射到表面平行于光轴的晶
片上，且光的振动面与晶片光轴夹角为时，则在晶片表面 上，偏振光O光与e光的振幅分别为Asin与Acos.二光传播
的方向相同,但这两束振动面互相垂直的光由于在晶体中传 播速度不同，因而会产一位相差.设晶片厚度为l,晶体对O光 的折射率为n0,对e光的折射率为ne,于是经晶片射出后O光、 e光的位相差为
实验内容
鉴别自然光和偏振光 反射起偏
偏振光的观察与研究实验报告
偏振光的观察与研究实验报告一、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。
观测椭圆偏振光和圆偏振光。
二、实验仪器偏振光观察与研究的实验装置包括一下几个部分:光源（可发出多种类型激光），偏振片,波晶片（λ/2 和λ/4 波长)，光屏。
1.光源：双击实验桌上光源小图标弹出光源的调节窗体.单击调节窗体的光源开关可以切换光源开关状态;可以选择光源发出光的类型，包括自然光、椭圆偏振光、圆偏振光、线偏振光、部分偏振光。
光源默认发出是自然光.2.偏振片:双击桌面上偏振片小图标,弹出偏振片的调节窗体。
初始化时偏振片的旋转角度是随机的,用户使用时需要手动去校准。
最大旋转范围为360°，最小刻度为1°。
可以通过点击调节窗体中旋钮来逆时针或顺时针旋转偏振片。
3.波晶片：分为λ/2 和λ/4 波长波片,双击桌面上波晶片小图标，弹出波晶片的调节窗体。
初始化时波晶片的旋转角度是随机的,用户使用时需要手动去校准.最大旋转范围为360°，最小刻度为1°。
三、实验原理1。
偏振光的概念和产生：光的偏振是指光的振动方向不变，或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆的现象。
光有五种偏振态：自然光（非偏振光)，线偏振光，部分偏振光，圆偏振光，椭圆偏振光.反射光中的垂直于入射面的光振动（称s分量）多于平行于入射面的光振动（称p 分量）；而透射光则正好相反。
在改变入射角的时候，出现了一个特殊的现象，即入射角为一特定值时，反射光成为完全线偏振光(s分量）。
折射光为部分偏振光，而且此时的反射光线和折射光线垂直。
2. 改变偏振态的方法和器件：①光学棱镜：如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,利用光学双折射的原理制成的；②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。
偏振光现象的观察和分析
偏振光现象的观察和分析偏振光的观察可以通过一些特定的实验装置来实现。
例如，可以使用偏振片和分析器来检测光的偏振状态。
偏振片是一种光学元件，它能够选择性地通过振动方向与特定方向相同的光，而将其他方向的光消除或减弱。
这样，当光通过偏振片时，只有特定方向的光能通过，其他方向的光被过滤掉了。
而分析器是另一种偏振片，在实验中用于检测偏振光。
当通过偏振片的光到达分析器时，如果它们的振动方向相同，那么光将能够通过分析器，我们可以观察到透过分析器的光强度。
如果它们的振动方向不同，那么光将被分析器阻止通过，我们将观察不到通过分析器的光。
通过使用偏振片和分析器的实验装置，可以进行一系列的观察和分析。
首先，我们可以通过调整偏振片和分析器之间的相对角度来观察最大和最小光强的变化。
当振动方向相同时，光强度最大，当振动方向垂直时，光强度最小。
通过这一观察结果，我们可以得出结论，光强度与振动方向之间存在关联。
其次，我们可以观察光的偏振状态的改变。
例如，可以用线性偏振光源辐射出一个固定方向的偏振光，然后通过一系列的偏振片和分析器来调整光的偏振状态。
通过观察光在不同偏振状态下的传播特性，我们可以了解光的偏振性质以及不同偏振状态下光的行为差异。
除了观察外，我们还可以进一步分析偏振光的性质。
例如，通过使用偏振片和分析器，我们可以测量通过透过分析器的光强度，并进一步计算出偏振光的偏振度。
偏振度是一种度量光偏振状态的物理量，它可以用来描述光的偏振程度。
对于完全偏振的光来说，其偏振度为1，而对于完全偏振的光来说，其偏振度为0。
此外，偏振光的观察和分析还可以应用于实际生活中的一些领域。
例如，在电子显示技术中，液晶显示器使用偏振器和光调制器来控制光的偏振状态，从而实现图像的显示和切换。
在光通信中，偏振光也被广泛应用于光纤传输和光信号处理中，以提高传输速率和信号质量。
总之，偏振光现象的观察和分析可以帮助我们更深入地了解光的性质和行为。
通过观察光的光强度变化以及偏振状态的改变，我们可以探索光的偏振性质和对其进行分析。
光的色散与偏振色散与偏振现象的实验观察
光的色散与偏振色散与偏振现象的实验观察光的色散与偏振现象的实验观察光是一种电磁波，具有波动性质。
在光通过介质时，由于介质对光的干扰作用，光会发生色散和偏振的现象。
为了观察和研究光的色散和偏振现象，我们进行了一系列的实验。
本文将详细介绍光的色散和偏振现象的实验观察过程和结果。
实验一：光的色散观察我们首先进行了光的色散实验。
在实验中，我们使用了一束白光照射到一个三棱镜上。
根据光的色散性质，不同波长的光具有不同的折射角。
我们观察到，当白光经过三棱镜折射后，分解成了七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、青、蓝和紫。
这些颜色的光按照波长从长到短排列，形成了一条连续的光谱。
进一步观察发现，不同颜色的光在经过三棱镜后产生不同的折射角。
红光的折射角最小，紫光的折射角最大。
这是因为不同颜色的光具有不同的波长，折射角与入射角呈一定的关系。
实验结果表明，光的色散现象是由于光在不同介质中的折射率与波长有关。
实验二：光的偏振观察除了色散现象，我们还进行了光的偏振实验。
在实验中，我们使用了一个偏振片和一束偏振光。
偏振片可以将非偏振光转化为偏振光，而且只允许特定方向的振动方向通过。
我们发现，当偏振片与偏振光的振动方向垂直时，光无法透过偏振片，只有在两者振动方向一致时，光才能完全透过。
进一步观察发现，当两个偏振片的方向相同时，光通过后保持原来的亮度。
而当两个偏振片的方向垂直时，光透过后变得非常暗淡甚至完全消失。
这是由于偏振片的特性，只有与偏振光振动方向一致的光通过时，才能完全透过。
实验三：色散与偏振的结合观察为了进一步研究光的性质，我们将色散和偏振现象结合起来进行观察。
在实验中，我们使用了一束偏振光通过一个三棱镜，并使用偏振片来改变光的振动方向。
我们发现，当偏振光通过三棱镜后，分解成了七种颜色的光，而且每种颜色的光都具有特定的偏振方向。
进一步观察发现，不同颜色的光在经过偏振片后会发生不同的亮度变化。
有些颜色的光透过偏振片后亮度并未发生显著变化，而有些颜色的光则变得非常暗淡。
偏振现象的观测与研究
偏振现象的观测与研究偏振现象是光波传播过程中的一个重要特性，它是指光波中电场方向的定向性和振动方向的确定性。
偏振现象的观测与研究对于理解光的本质、光的相互作用以及光在各种介质中的传播规律具有重要意义。
下面将从近代光学的发展、偏振现象的观测方法、偏振现象的研究内容三个方面对偏振现象的观测与研究进行详细讨论。
近代光学的发展对偏振现象的观测与研究提供了重要的基础。
19世纪末20世纪初，人们对光波本质的研究取得了重大突破，提出了电磁理论和光的波动性相关的理论。
光的波动性理论解释了光的干涉、衍射等现象，也为偏振现象的观测与研究提供了物理基础。
马克斯韦尔提出的电磁理论揭示了光波的电磁性质，提供了解释偏振现象的理论依据。
偏振现象的观测方法主要包括偏振镜、偏光片、双折射现象的观测以及干涉现象的观测等。
偏振镜是最基本的偏振现象观测仪器，它通过在光波传播过程中选择性地吸收或透射电场振动方向来实现对光的偏振状态的观测。
偏振板也是一个常用的偏振现象观测工具，它具有选择性吸收或透射特定方向光波的功能。
双折射现象是指光在非各向同性晶体中传播时发生的折射率不同的现象，它是偏振现象的重要表现形式之一、通过观察双折射现象，可以直接观测到光波的偏振性质。
干涉现象是指两束或多束相干光波叠加后产生的干涉条纹。
通过观测干涉现象，可以推断出光的偏振状态。
偏振现象的研究内容主要包括偏振光的性质、光的偏振变化以及光的偏振传播等方面。
偏振光的性质研究主要包括偏振光的振动方向、偏振光的强度、偏振光的偏振态等。
偏振光的振动方向是指光的电场方向，通常使用偏振片或偏光镜等偏振现象观测工具来确定。
偏振光的强度是指光的能量或光强在偏振方向上的分布情况。
偏振光的偏振态是指光在空间中的偏振分布状态，可以根据偏振分布函数来描述。
光的偏振变化研究主要包括光的偏振转换、偏振的旋转等。
光的偏振转换是指光在传播过程中由一个偏振状态转变为另一个偏振状态。
例如，当光波从空气垂直射向水平方向的介质时会发生偏振转换。
偏振现象的观察与分析
偏振现象的观察与分析➢引言1809年, 法国工程师马吕斯在实验中发现了光的偏振现象。
对于光的偏振现象研究, 使人们对光的传播（反射、折射、吸收和散射等）的规律有了新的认识。
特别是近年来利用光的偏振性所开发出来的各种偏振光元件、偏振光仪器和偏振光技术在现代科学技术中发挥了极其重要的作用, 在光调制器、光开关、光学计量、应力分析、光信息处理、光通信、激光和光电子学器件等应用中, 都大量使用偏振技术。
本实验通过一系列的观察与测量, 要求学生学习产生和鉴别各种偏振光并对其进行观察、分析和研究的方法, 从而了解和掌握偏振片、1/4波片和1/2波片的作用和应用, 加深对光的偏振的性质的认识。
➢实验原理1．偏振光的种类1)光是电磁波, 它的电矢量E和磁矢量H相互垂直, 且都垂直于光的传播方向。
通常用电矢量代表光矢量, 并将光矢量和光的传播方向所构成的平面称为光的振动面。
按光矢量的不同振动状态, 可以把光分为五种偏振态:2)自然光: 在与光传播方向垂直的平面内, 包含一切可能方向的横振动, 即光波的电矢量在任一方向上具有相同的振幅。
普通光源发光的是自然光。
3)线偏振光: 在光的传播过程中, 只包含一种振动, 其振动方向始终保持在同一平面内, 这种光称为线偏振光（或平面偏振光)。
部分偏振光: 光波包含一切可能方向的横振动, 但不同方向上的振幅不等, 在两个互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值, 这种光称为部分偏振光。
自然光和部分偏振光实际上是由许多振动方向不同的线偏振光组成。
2.椭圆偏振光: 在光的传播过程中, 空间每个点的电矢量均以光线为轴作旋转运动,且电矢量端点描出一个椭圆轨迹, 这种光称为椭圆偏振光。
3.圆偏振光：旋转电矢量端点描出圆轨迹的光称圆偏振光, 是椭圆偏振光的特殊情形。
4.能使自然光变成偏振光的装置或器件, 称为起偏器；用来检验偏振光的装置或器件,称为检偏器。
5.线偏振光的产生1)反射和折射产生的偏振2)根据布儒斯特定律, 当自然光以ib=arctan n的入射角从空气或真空入射至折射率为n的介质表面上时, 其反射光为完全线偏振光, 振动面垂直于入射面, 而透射光为部分偏振光, ib称为布儒斯特角。
观察光的偏振现象实验报告
观察光的偏振现象实验报告说起光的偏振，哎呀，很多人可能第一反应就是，“这跟我有啥关系？”其实啊，光的偏振可是咱们日常生活中不可忽视的小“魔法”。
想象一下，你在阳光下戴着太阳镜，镜子上反射出来的光晃得眼睛都睁不开，你是不是想，为什么我的眼睛总是受这种“折磨”？哦！这就是光的偏振效应。
今天，我就给大家来一波“揭秘”，看看实验是怎么让这个看似复杂的现象变得简单又有趣。
我们实验的第一步，当然是准备好设备。
纸、偏振片、光源，一点也不难搞定。
这个实验的目的嘛，其实就是想通过这些工具，来观察光在经过偏振片后的变化。
大家肯定会问，偏振片是什么？嘿，别急，听我慢慢说。
偏振片其实就是一块神奇的东西，它能过滤掉某些方向的光波，换句话说，它就像一个筛子，专门挑选自己喜欢的光线通过。
你把它放在光源前，光线就变成了一定方向的偏振光。
咋样，是不是有点意思？然后，咱们就把偏振片和光源对准，打开光源，嗯，亮了。
接着拿个平面镜，镜子也像一个老实人，反射光线。
不过，这光一反射，偏振片可不能高兴太早。
你要是把偏振片拿在不同的角度，光线的亮度变化可是非常明显的。
这时候，咱们就能看到，哦，偏振片真有“魔力”，它能让光线的强度根据角度变化。
每次转动偏振片，亮度变化的样子就像太阳快出来又快下山，忽明忽暗，瞬息万变。
一开始，咱们可能有点迷糊，为什么光的强度不稳？好像光线有自己的脾气，时而闪亮，时而低调。
这就像你拿着手机看视频，有时候信号强，有时候掉线，真是让人又爱又恼。
实际上，这是因为，偏振光有着明确的方向性。
当偏振片的偏振方向和光线方向一致时，光线就最亮；如果偏振方向完全垂直，那光线几乎就消失了，像是被一个看不见的“屏障”挡住了。
实验的乐趣就在于，咱们可以通过调节偏振片的角度，观察到这种有趣的变化。
你知道吗？这个现象在生活中可不罕见，比如反射光、折射光，它们都和偏振有关系。
嗯，比如说咱们在路上看到的蓝天，偏振现象就在那儿发挥作用。
偏振的原理也帮助科学家开发了各种技术，比如偏振眼镜、3D电影眼镜，它们都在利用光的偏振特性。
实验报告电磁波的偏振现象观察与研究
实验报告电磁波的偏振现象观察与研究实验报告：电磁波的偏振现象观察与研究摘要：本实验旨在观察和研究电磁波的偏振现象，并通过实验验证偏光片对电磁波的偏振作用。
实验结果表明，光可以具有不同的偏振状态，并且偏振片可以改变光的偏振状态。
这一实验证明了电磁波的偏振现象存在，并且可以通过适当的装置进行调控。
引言：电磁波在自然界中无处不在，具有重要的应用价值。
在过去的研究中，科学家们发现，光可以具有不同的偏振状态，这一现象被称为电磁波的偏振现象。
偏振现象与光的传播方向和波动方向有关，对于特定的应用和实验研究具有重要的意义。
因此，通过观察和研究电磁波的偏振现象，可以深入了解光的性质及其在不同领域中的应用。
实验器材与方法：1. 光源：使用一束单色激光器作为实验的光源。
2. 偏振片：使用不同类型的偏振片，如线偏振片、圆偏振片等，作为光的偏振装置。
3. 分析器：使用偏振片作为分析器，对通过它的光进行观察和分析。
4. 旋转台：用于旋转偏振片和分析器以改变光的偏振状态。
5. 光屏：用于接收光并进行观察。
实验步骤：1. 将单色激光器放置在固定位置，并将光源点对准光屏。
2. 将一个偏振片放置在光源和光屏之间，调整偏振片的角度，并观察光屏上的光斑变化。
3. 将一个分析器放置在光源和光屏之间，调整分析器的角度，并观察光屏上的光斑变化。
4. 将不同类型的偏振片和分析器组合使用，观察光屏上的光斑变化。
5. 通过旋转台旋转偏振片和分析器，改变光的偏振状态，并记录观察结果。
实验结果：经过一系列实验观察和记录，我们得到了以下结论：1. 当两个平行的线偏振片方向相同时，光通过后亮度较高；当方向垂直时，光通过后亮度较低甚至完全消失。
2. 当线偏振光经过一个圆偏振片时，光的状态发生改变，通过后的光与初始光不再具有相同的偏振方向。
3. 当光通过一个偏振片后再进入另一个偏振片，通过的光亮度与两个偏振片之间的夹角有关，且存在最亮和最暗的位置。
4. 通过旋转偏振片和分析器，可以改变光的偏振状态，并观察到光屏上的光斑随之变化。
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光学实验报告专业姓名学号报告成绩偏振现象的观察与研究【实验目的】①观察光的偏振现象，加深对理论知识的理解。
②了解产生和检验偏振光的原理和方法及使用的元件。
【实验仪器】(名称、规格或型号)氦氖激光器、偏振片、二分之一波片、四分之一波片、光学平台、照度计、支架等。
【实验原理】1.偏振光的基本概念振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于纵波的一个最明显的标志，只有横波才有偏振现象。
光的偏振有5种可能的状态：自然光、部分偏振光、平面偏振光（也称线偏振光）、圆偏振光、椭圆偏振光。
振动在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向，而且没有一个方向占优势的光称为自然光，这种光不能直接显示出偏振现象，通常人们又称它为非偏振光。
在某一方向振动占优势的光称为部分偏振光。
指在某一固定方向振动的光称为线偏振光或平面偏振光。
光波电矢量的方向和大小随时间做有规则的改变，当电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈圆形时，称为圆偏振光；呈椭圆形时，称为椭圆偏振光。
圆偏振光和椭圆偏振光都可以看作两个振动面相互垂直的、有一定相位差的线偏振光的叠加。
将非偏振光（如自然光）变成偏振光的装置或器件称为起偏器，用来鉴别光的偏振状态的装置或器件称为检偏器。
实际上，起偏器也可以用作检偏器。
2.平面偏振光的产生产生平面偏振光的方法很多，下面我们主要介绍两种：非金属表面的反射和折射产生平面偏振光，偏振片产生平面偏振光。
1）非金属表面的反射和折射光线斜入射非金属表面（如水、玻璃等）时，反射光和透射光都会产生偏振现象，通常都为部分偏振光，且反射光垂直于入射表面的电矢量分量较强，透射光平行于入射面的电矢量分量较强。
它们的偏振程度取决于光的入射角及反射物质的性质。
当入射角α与反射物质的折射率n满足下面的关系：α=①tan n时反射光为线偏振光，此称为布儒斯特定律。
该入射角称为起偏角或布儒斯特角，如图1（a）所示。
根据式①，可以简单地利用玻璃起偏，也可以用于测定物质的折射率。
非金属表面反射的线偏振光其振动方向总是垂直于入射面；透射光使部分偏振光且平行入射面的振动较强；使用多层玻璃组合成的玻璃堆，能得到很好的透射线偏振光，振动方向平行于入射面。
图1（b）是利用玻璃堆产生的线偏振光。
图1 非金属表面的反射和折射（a）、用玻璃堆产生线偏振光（b）2）由二向色性晶体的选择吸收产生偏振有些晶体（如电气石、人造偏振片）对两个相互垂直振动的电矢量具有不同的吸收本领，这种选择吸收性称为二向色性。
当自然光通过二向色性晶体时，其中一成分的振动几乎被完全吸收，而另一成分的振动几乎没有损失，因而产生平面偏振光，如图2所示。
利用这种材料可制成偏振片。
偏振片的特点是允许透过某一电矢量振动方向的光。
我们把偏振片上能透过电矢量振动的方向称为它的偏振化方向或透振方向。
利用偏振片可以获得截面较宽的偏振光束，而且造价低廉，使用方便，是常用的起偏器。
偏振片也可做检偏器用。
3.平面偏振光通过检偏器后光强的变化强度为0I 的平面偏振光通过检偏器后的光强I θ为20=cos I I θθ ②式中，θ为平面偏振光的振动面和检偏器的偏振化方向的夹角，式②是1809年马吕斯在实验中发现，称为马吕斯定律。
它表示平面偏振光通过检偏器后透射光的强度随θ角变化的规律。
当θ=0时，I θ=0I ，光强最大；当=2θπ时，I θ=0，出现消光现象；当θ为其他值时，透射光介于0与0I 之间。
4. 圆偏振光和椭圆偏振光的产生如图3所示，当振幅为A 的平面偏振光垂直入射到表面平行于光轴的双折射晶片中时，会产生比较特殊的双折射现象。
若平面偏振光的振动方向与晶体光轴的夹角α，则在晶片中o 光和e 光的振幅分别为Asin α和Acos α，它们在晶体中的传播方向一致，但速度不同，因而从晶片出射时会产生相位差()02=o e n n d πδλ- ③式中，0λ表示单色光在真空中的波长，o n 和e n 分别为晶体中o 光和e 光的折射率，d 为晶片厚度。
（1）如果晶片的厚度使两束光从晶片出射时产生的相位差()212k δπ=+，其中k=0,1,2，…，这样的晶片称为14波片。
平面偏振光通过14波片后，透射光一般是椭圆偏振光，当α=4π时，则为圆偏振光；但当α=0和2π时，椭圆偏振光都退化为平面偏振光，α=0时出射光为振动方向平行于14波片光轴的平面偏振光；α=2π时，出射光为振动方向垂直于光轴的平面偏振光。
由此可知，14波片可将平面偏振光变成椭圆偏振光或圆偏振光；反之，它也可将椭圆偏振光或圆偏振光变成平面偏振光。
（2）如果晶片的厚度使产生的相位差()21k δπ=+，其中k=0,1,2，…，这样的晶片称为半波片。
如果入射平面偏振光的振动面与半波片光轴的夹角为α，则通过半波片后的光仍为平面偏振光，但其振动面相对于入射光的振动面转过2α角。
图3 双折射现象【实验步骤】实验准备：①先将氦氖激光器打开预热一段时间。
②将两个偏振片1N 2N (1N 为起偏器，2N 为检偏器)放置在氦氖激光器后面，将照度计夹在两个偏振片后方的固定器上。
③调节等高共轴：将两偏振片靠近氦氖激光器，调节激光器、偏振片、照度计的上下左右方位，使激光垂直从两偏振片中间穿过，并垂直射到照度计正中间。
则等高共轴调节完毕。
④调节两个偏振片处于适中位置后，打开照度计开关，即可开始实验。
实验过程：验证马吕斯定律：①将照度计选定在“照度”档，量程先选“ 1”档，精度较大。
②调节偏振片1N ，固定在一个角度上不变。
旋转2N ，使1N 2N 正交（注：因为眼睛看的刻度有所误差，所以两偏振片正交时，则照度计所显示的示数最小，此时默认两偏振片正交。
），记录下照度计G 的示数。
③再以光线传播方向为轴，将检偏器2N 每转10°记录一次照度计的示数，直至转动到90°为止。
④将测量结果记录到表上。
注：1、实验时要注意照度计的量程，时时改变其量程。
2、实验光路图如右图所示：圆偏振光和椭圆偏振光的产生：①在验证码吕斯定律的光路基础上，先调节偏振片1N 和2N 的位置使通过的光消失。
②在1N 和2N 之间插入一片1/4波片1C （注意使光线尽量穿过元件中心）。
③以光线传播方向为轴，仔细调节1/4波片至再次消光（即出射光最小），设定该位置为1/4波片的初始角。
④再以光线传播方向为轴转动检偏器2N 一周，记录观察到的现象，并记录光强的最大值和最小值。
⑤再将1C 从消光位置转过30°、45°、60°、90°，以光线传播方向为轴，每次都将2N 转一周记录观察到的现象，并记录光强最大值和最小值。
⑥将测量结果记录到表上。
注：实验光路图如下图所示：实验结束：实验结束，关闭氦氖激光器和照度仪。
整理好实验器材，离开实验室。
【数据处理】 一、原始数据表格：二、数据处理：1）验证马吕斯定律：当°=0θ时， 2cos =1θ 0I =2480lx当°=10θ时， 2c o s =0.97θ I =2380l x θ 当°=20θ时， 2c o s =0.88θ I =2190l xθ 当°=30θ时 2c o s =0.75θ I =1859lx θ 当°=40θ时 2c o s =0.59θ I =1483lx θ 当°=50θ时 2c o s =0.41θ I =1031lx θ 当°=60θ时 2c o s =0.25θ I =566lx θ 当°=70θ时 2c o s =0.12θ I =289lx θ 当°=80θ时 2c o s =0.03θ I =76lx θ 当°=90θ时 2c o s =0.00θ I =0lx θ以θ2cos 为x 轴，I θ为y 轴，用电脑拟合如下图所示：图像得出的结论：1、θ2cos 和I θ两者之间的相关系数2R =0.9995，说明θ2cos 与I θ线性相关。
2、通过电脑计算出该拟合曲线的公式y = 2485.2x - 7.1973，则K=2485.2，而0I =2480lx ，则0I k ≈3、存在“-7.1973”是因为实验存在误差。
可大致忽略。
则可得出：20=cos I I θθ即验证了马吕斯定律。
2）检验波片对偏振光的影响：数据处理及实验结论均在上述表二中体现。
【实验结论】1、验证马吕斯定律：通过电脑拟合出来的曲线，可知θ2cos 和I θ两者之间的相关系数2R =0.9995，则可得出20=cos I I θθ，即验证了马吕斯定律。
2、圆偏振光和椭圆偏振光的产生： ①当41波片的转角为︒0和90︒时，2N 转一周透射光强有变化，透射光出现两次消光，两次极大。
此时得到的偏振光为线偏振光。
②当41波片的转角为30︒和︒60时，2N 转一周透射光强有变化，透射光出现两次极大，两次极小，无消光现象。
此时得到的偏振光为椭圆偏振光。
③当41波片的转角为45︒时，透射光的光强基本不变，无消光现象。
此时得到的偏振光为圆偏振光。
注：实验中存在误差，比如人眼看角度的误差，仪器误差等，使得测得的数据并不是完全符合已知的规律。
【注意事项】① 激光器需预热半小时。
② 主截面的定位应尽量准确。
③ 眼睛会有误差，无法准确判断偏转的角度。
【思考题】自行设计利用实验数据验证马吕斯定律的方案。
答：利用表一测得的数据。
并计算出cos ²θ的值，用电脑拟合出以θ2cos 为x 轴，I θ为y 轴的拟合曲线，并计算出该曲线的相关系数，观察θ2cos 与I θ是否线性相关。
若相关系数趋近于1，则可说明θ2cos 与I θ线性相关，并用电脑算出斜率K 的值，发现K 与0I 基本相等，则θ2cos 与I θ满足20=cos I I θθ，即验证了马吕斯定律。
附原始数据：（务必整张拍下来！要求含学生姓名、实验时间、老师签字！）。