偏振光分析与研究实验
偏振光的研究实验报告
偏振光的研究实验报告偏振光的研究实验报告引言：偏振光是指光波中电场矢量在空间中的振动方向固定的光。
它在光学领域有着广泛的应用，包括材料的表征、光学器件的设计和光通信等。
本实验旨在通过研究偏振光的性质和特点，探索其在实际应用中的潜力。
实验一：偏振片的特性在实验中，我们首先使用了一块偏振片。
偏振片是一种能够选择性地通过特定方向偏振光的光学器件。
我们将偏振片放置在光源前方，并逐渐旋转它。
观察到当光通过偏振片时，光强度会随着旋转角度的变化而发生明显的变化。
这说明偏振片能够选择性地通过特定方向的偏振光。
实验二：马吕斯定律的验证马吕斯定律是描述光的偏振现象的基本定律之一。
它表明，当一束偏振光通过一个偏振片时，出射光的偏振方向与入射光的偏振方向之间的夹角保持不变。
我们使用了两块偏振片，并将它们叠加在一起。
通过旋转第二块偏振片，我们观察到光的强度随着旋转角度的变化而发生周期性的变化。
这一结果验证了马吕斯定律的正确性。
实验三：偏振光的干涉在实验中，我们使用了一束激光器发出的偏振光，并将其分成两束，分别通过两个不同的光程。
然后，我们将两束光重新合并在一起。
通过调节两束光的光程差，我们观察到干涉现象。
当光程差等于整数倍的波长时，干涉现象最为明显。
这一实验结果说明了偏振光的干涉现象是由于光的相位差引起的。
实验四：偏振光的旋光性质偏振光的旋光性质是指光在通过旋光物质时，偏振方向会发生旋转的现象。
我们使用了一块旋光片，并将它放置在光源前方。
通过观察光通过旋光片后的偏振方向，我们发现光的偏振方向确实发生了旋转。
这一实验结果验证了偏振光的旋光性质。
结论：通过以上实验，我们对偏振光的性质和特点有了更深入的了解。
偏振光的研究不仅有助于我们理解光的本质，还在许多实际应用中发挥着重要作用。
例如，在材料的表征中，偏振光可以用来分析材料的结构和性质。
在光学器件的设计中，偏振光可以用来控制光的传输和调制。
在光通信中，偏振光可以用来提高信号传输的可靠性和速率。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】偏振光的特性研究实验报告
实验3.4 光的偏振特性研究一、实验目的（1）了解自然光和偏振光的定义及特性。
（2）观察光的偏振现象，了解偏振光的产生方法和检验方法。
（3）了解波片的作用和用波片产生椭圆和圆偏振光及其检验方法。
二、实验仪器GSZ-Ⅱ光学平台（配有光具座、氦氖激光器及电源、扩束镜、偏振片、波片、观察屏等）。
三、实验原理1.自然光和偏振光的定义自然光：由普通光源所发射的光波，在光的传播方向上，任意一个场点，光矢量既有空间分布的均匀，又有时间分布的均匀性。
偏振光：光矢量相对于光的传播方向分布的非对称性。
部分偏振光：光波光矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势。
平面偏振光：光在传播的过程中光矢量的振动只限于某一特定的平面内。
圆偏振光：在光的传播方向上，任意一个场点光矢量以一定的角速度转动它的方向，但大小不变，其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个圆。
椭圆偏振光：在光的传播方向上，任意一个场点光矢量即改变它的大小，又以一定的角速度转动它的方向，其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个椭圆。
2.偏振光的产生及检验方法（1）平面偏振光的产生和检验方法：产生：本次实验中我们利用偏振片来生成平面偏振光。
偏振片是由具有二向色性的晶体制作成的，这些晶体对不同方向振动的光矢量具有不同的吸收本领，当自然光入射到这些晶体上时，透射光的光矢量仅在某一个特定的方向上，形成了平面偏振光。
检验：线性偏振光通过检偏器后，按照马吕斯定律，强度为I0的线偏振光通过检偏器，透射光的强度为I=I0cos2α,α=0/π时，透射光的强度最大，当α= (π/2)/(3π/2)时，透射光的强度为0，出现消光现象。
所以偏振器旋转一周，透射光的强度将发生强弱变化，并且消光两次，根据这个特点可以检测是否有平面偏振光。
（2）椭圆和圆偏振光的产生和检验方法：产生：波片是光轴平行于晶面的各向异性晶体薄片。
双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。
偏振光的研究和检测
1，自然光通过检偏器 由于自然光具有轴对称性，将光强为Io的自然光中每一个光矢量都在x,y两个方向上分
解，因此有Ix=Iy=Io，这说明肉然光可以等效为等幅(Io/2) 、无确定相位关系、阻取向任意 的两个正交的线偏振光。
如图44-1所示,Ip- θ曲线应为一条直线。
2.线偏振光通过检偏器——马吕斯定律 马吕斯定律指出，一束如图44-2所示光强为Io的线偏振光，通过检偏器的透射光强为
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 声透射光强的孪化来判定光的偏振态。检偏器(或起偏器)是二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,如尼科耳棱镜,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。
2.线偏振光的检验 将起偏器的起偏角定在偏振方向为0”的位置，然后旋转检偏器找到光强最大的位置，
记录功率计的读数，而后每隔30”记录一次透射光强的数值，直到旋转一周后出现两次极 大和两次“消光”。画出透射光强随角度变化的曲线与理论曲线相比较，验证马吕斯定律 。
3. 1/4波片的摆正 旋转检偏器使PA正交，在起偏器与检偏器之间放一1/4波片，调节波片使激光束通过
3.椭圆偏振光
角度 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 光强 0.08 0.34 0.99 1.30 1.02 0.42 0.08 0.34 0.95 1.26 0.99 0.34 0.08
偏振光学实验报告
偏振光学实验报告偏振光学实验报告引言：偏振光学是光学中一门重要的分支，研究光的偏振现象及其与物质相互作用的规律。
本次实验旨在通过实验手段探究光的偏振现象，并对偏振光的性质进行研究。
一、实验目的本实验主要有以下几个目的：1. 了解光的偏振现象及其产生原理；2. 学习偏振光的性质，包括偏振光的传播、旋光现象等；3. 掌握偏振光的测量方法和实验技术。
二、实验装置和原理本实验使用的装置主要包括：偏振片、波片、偏振片旋转台等。
偏振片是一种能够选择性地通过特定偏振方向光线的光学元件，波片则是一种能够改变光的偏振状态的光学元件。
三、实验步骤1. 将偏振片插入光源光路，调整偏振片的方向，观察光强的变化；2. 在光路中加入波片，通过调节波片的角度，观察光的偏振状态的变化；3. 将偏振片旋转台与波片结合使用，观察光的偏振状态和光强的变化；4. 使用偏振片旋转台测量不同角度下光的透过率，记录数据；5. 使用波片测量旋光现象，记录数据。
四、实验结果和分析1. 观察偏振片对光的影响，我们发现当偏振片的偏振方向与光的偏振方向垂直时，光的透过率最低，而当两者平行时，光的透过率最高。
这说明偏振片能够选择性地通过特定偏振方向的光线。
2. 在加入波片后，通过调节波片的角度，我们观察到光的偏振状态的变化。
当波片的快轴与偏振片的偏振方向平行时，光的偏振状态不发生改变；当两者垂直时，光的偏振状态发生改变。
这说明波片能够改变光的偏振状态。
3. 结合偏振片旋转台和波片的使用，我们进一步观察到光的偏振状态和光强的变化。
通过旋转偏振片旋转台和调节波片的角度，我们可以实现对光的偏振状态和光强的调控。
4. 通过使用偏振片旋转台测量不同角度下光的透过率，我们可以得到透过率与角度的关系曲线。
根据实验数据，我们可以计算出偏振片的透过率和透过光的偏振方向之间的关系，进一步研究光的偏振现象。
5. 使用波片测量旋光现象，我们可以观察到光在通过旋光物质后产生的旋光现象。
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。
光的偏振实验与分析
光的偏振实验与分析光的偏振是指光波在空间中传播时，电场矢量在某个特定方向上的偏振方式。
光的偏振实验是研究光波偏振性质的重要手段之一。
本文将介绍光的偏振实验的基本原理和分析方法。
一、实验装置与原理偏振实验中常用的装置包括偏振片、偏振镜、法布里-珀罗干涉仪等。
偏振片是根据马克斯韦方程组的解析解而研制出来的，能够选择性地吸收波矢与晶体光轴平行或垂直方向上的分量。
偏振片的作用是将自然光转为具有一定偏振方向的偏振光。
法布里-珀罗干涉仪是一种用于测量光波偏振性质和薄膜膜层厚度的仪器。
它由一个光源、两块半反射薄膜、一个分束器和一个能够旋转的分析器组成。
当光波经过半反射薄膜时，会产生相干光波的干涉，干涉光通过分束器分成两束，分别经过两个光程不同的路径。
二、实验步骤1. 准备实验装置：包括光源、偏振片、偏振镜、法布里-珀罗干涉仪等。
2. 调整光源：将光源调整到合适亮度，并保持稳定。
3. 调整偏振片：将偏振片插入光路中，在光源和法布里-珀罗干涉仪之间逐渐旋转，观察干涉图案的变化。
4. 调整法布里-珀罗干涉仪：调整干涉仪中的分析器，观察干涉图案的变化，获取相应的数据。
5. 分析实验数据：根据实验数据进行偏振性质的分析与计算。
三、实验结果与分析通过实验数据的收集和分析，可以得到光波的偏振方向、振幅和相位等信息。
例如，通过法布里-珀罗干涉仪测量到的干涉图案可以得到光波传播的相位变化情况，进而得到偏振方向。
四、应用领域与重要性光的偏振实验在很多领域具有重要的应用价值。
例如，在光学领域中，光的偏振实验可以用于测量材料的光学性质、研究光传播的机制等；在生物医学领域，光的偏振实验可以用于研究细胞和组织的结构、功能以及疾病的诊断和治疗等。
因此，掌握光的偏振实验的原理和方法对于推动科学研究和技术应用具有重要意义。
总结：光的偏振实验是研究光波偏振性质的一种有效手段，通过使用偏振片和法布里-珀罗干涉仪等实验装置，可以获得光波的偏振方向、振幅和相位等信息。
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。
光的偏振研究实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对光的波动性质的认识。
2. 掌握产生和检验偏振光的方法和原理。
3. 学习使用偏振片、波片等光学元件，了解其工作原理。
4. 验证马吕斯定律，研究偏振光透过两个偏振器后的光强与夹角的关系。
二、实验原理光是一种电磁波，其电场矢量E的振动方向决定了光的偏振状态。
自然光中的电场矢量在垂直于光传播方向的平面内振动方向是随机的，而偏振光则具有特定的振动方向。
偏振光可以通过以下几种方法产生：1. 利用起偏器（如偏振片）将自然光变为线偏振光。
2. 利用双折射现象将一束光分解为两束具有不同振动方向的偏振光。
3. 利用反射、折射等光学现象使自然光部分偏振。
检验偏振光的方法有：1. 利用检偏器（如偏振片）观察光强变化。
2. 利用光电池、光电倍增管等光电探测器检测偏振光。
马吕斯定律指出，当完全线偏振光通过检偏器时，光强I与入射光强I0、检偏器透光轴与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角θ的关系为：I = I0 cos²θ。
三、实验仪器与用具1. 中央调节平台和两臂调节机构2. 半导体激光器和电源3. 偏振片（两块）4. 1/4波片（两块）5. 光电倍增管探头及电源6. 光电流放大器7. 光具座8. 白屏9. 刻度盘四、实验步骤1. 将激光器、偏振片、1/4波片和光电倍增管探头依次放置在光具座上，调整光路，使激光束通过偏振片后成为线偏振光。
2. 将线偏振光通过1/4波片，观察光强变化，记录数据。
3. 将1/4波片旋转一定角度，观察光强变化，记录数据。
4. 将线偏振光通过第二个偏振片，观察光强变化，记录数据。
5. 将第二个偏振片旋转一定角度，观察光强变化，记录数据。
6. 根据记录的数据，验证马吕斯定律。
五、实验结果与分析1. 观察到线偏振光通过1/4波片后，光强发生变化，说明1/4波片具有改变光偏振状态的作用。
2. 当1/4波片旋转一定角度时，光强也随之变化，说明光强与偏振片透光轴与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角θ有关。
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偏振光分析与研究实验摘要：光的偏振现象是光学中一种重要现象。
是验证光是横波的重要依据。
本实验采用SGP-1型偏振光实验系统。
对光的偏振现象作出理论与实验的解释，是对光通过各波片之后的偏振态变化的分析，和通过计算采集偏振光的光强进行分析与处理，主要是了解光的偏振态的性质，了解波片的作用，验证马吕斯定律，半波片的作用和1/4波片的作用，同时加强对光路调节的练习。
关键字：偏振光、偏振态、半波片、1/4波片、马吕斯定律、椭圆偏振光、圆偏振光。
引言：光波是一种电磁波、因此，光波的传播方向就是电磁波的传播方向，所以光波的速度与电矢量E和磁矢量H相互垂直，而通常H的影响是较小的，在光波的影响中，同时是E的影响最大，所以通常把E称为光矢量，即光的偏振态也是由E来决定，所以光是一种横波，随着现代生活、发展得越来越快，人们对光的研究和认识也是越来越深。
光的偏振性在人们的生活生产中越来越重要。
为了使人们对光的偏振特性有一个很好的了解，本实验通过对偏振现象的理论分析，并从实验操作入手，通过观察光的偏振现象，在只有起偏器和检偏器和在起偏器与检偏器之间加入不同的波片，如：半波片、1/4波片时的偏振现象，并验证马吕斯定律，让人们加深对半波片与1/4波片的作用的了解。
问题的提出：1、半波片和1/4波片的作用：2、光路的调节：3、观察光的偏振态、验证马吕斯定律4、掌握偏振光的产生于检测；二、实验原理：按照光的电磁理论，光波就是电磁波，电磁波是横波，所以光波也是横波。
在大多数情况下，电磁辐射同物质相互作用时，起主要作用的是电场，因此常以电矢量作为光波的振动矢量。
其振动方向相对于传播方向的一种空间取向称为偏振，光的这种偏振现象是横波的特征。
根据偏振的概念，如果电矢量的振动只限于某一确定方向的图3-26 自然光光，称为平面偏振光，亦称线偏振光；如果电矢量随时间作有规律的变化，其末端在垂直于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）；若电矢量的取向与大小都随时间作无规则变化，各方向的取向率相同，称为自然光，如图3-26所示；若电矢量在某一确定的方向上最强，且各向的电振动无固定相位关系，则称为偏振光。
1、凡是电振动只限于某一确定方向和该方向的负方向的光称为线偏振光（亦称平面偏振光）。
在垂直于光传播方向的任一确定平面内，光波电矢量端点随时间作椭圆运动的光称作椭圆偏振光；作圆运动的称作圆偏振光。
以上三种统称完全偏振光，若在垂直于光传播方向的平面（简称迎光平面）内，电矢量的取向与大小都随时间作无规则变化，且各方向的取向几率相同，彼此之间没有固定的位相关系，则称为自然光。
自然光和线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光三者的任一个组合起来，就成为部分偏振光。
2．获得偏振光的方法（1）非金属镜面的反射，当自然光从空气照射在折射率为n 的非金属镜面（如玻璃、水等）上，反射光与折射光都将成为部分偏振光。
当入射角增大到某一特定值φ0时，镜面反射光成为完全偏振光，其振动面垂直于射面，这时入射角φ称为布儒斯特角，也称起偏振角，由布儒斯特定律得：0tan n φ=（3-51） 其中，n 为折射率。
（2）多层玻璃片的折射，当自然光以布儒斯特角入射到叠在一起的多层平行玻璃片上时，经过多次反射后透过的光就近似于线偏振光，其振动在入射面内。
（3）晶体双折射产生的寻常光（o 光）和非常光（e 光），均为线偏振光。
（4）用偏振片可以得到一定程度的线偏振光。
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而叫法不同，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I 0的线偏振光通过检偏器后，透射光的强度为：θ20cos I I = （3-52）式中θ为入射偏振光的偏振方向与检偏器偏振化方向之间的夹角，显然当以光线传播方向为轴转动检偏器时，透射光强度I 发生周期性变化。
当θ=0°时，透射光强最大；当θ=90°时，透射光强为极小值（消光状态）；当0°<θ<90°时，透射光强介于最大和最小之间。
自然光通过起偏器后可变为线偏振光，线偏振光振动方向与起偏器的透光轴方向一致。
因此，如果检偏器的透光轴与起偏器的透光轴平行，则在检偏器后面可看到一定光强，如果二者垂直时，则无光透过，如图3-27所示。
其中（a ）图为起偏器透光轴P 1与检偏器透光轴P 2平行的情况；（b ）图为起偏器透光轴P 1与检偏器透光轴P 2垂直的情况。
此时透射光强为零，此种现象称为消光。
在实验中要经常利用“消光”现象来判断光的偏振状态。
图3-27 偏振光4、布儒斯特角当光从折射率为n1的介质（例如空气）入射到折射率为n2的介质（例如玻璃）交界面，而入射角又满足：Ɵ=tan n2n1时，反射光即成完全偏振光，其振动面垂直于入射面。
iB称布儒斯特角，上式即布儒斯特定律。
显然，θB角的大小因相关物质折射率大小而异。
若n1表示的是空气折射率，（数值近似等于1）上式可写成：Ɵ=tan n25、马吕斯定律如果光源中的任一波列（用振动平面E表示）投射在起偏器P上（图3-2），只有相当于它的成份之一的Ey（平行于光轴方向的矢量）能够通过，另一成份Ex（=E cosθ）则被吸收。
与此类似，若投射在检偏器A上的线偏振光的振幅为E0，则透过A的振幅为E0 cosθ（这里θ是P与A偏振化方向之间的夹角）。
由于光强与振幅的平方成正比，可知透射光强I随θ而变化的关系为I=I0(cosƟ)2这就是马吕斯定律。
6、波片波片也称相位延迟片，是由晶体制成的厚度均匀的薄片，其光轴与薄片表面平行，它能使晶片内的o光和e光通过晶片后产生附加相位差。
根据薄片的厚度不同，可以分为1/2波长片，1/4波长片等，所用的1/2、1/4波长片皆是对钠光而言的。
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，则寻常光（o 光）和非常光（e光）沿同一方面前进，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φ为：()o e 2πn n L ϕλ=- （3-53）其中，λ为入射偏振光在真空中的波长，n o 和n e 分别为晶片对o 光e 光的折射率，L 为晶片的厚度。
7、椭圆偏振光和圆偏振光我们知道，两个互相垂直的，同频率且有固定相位差的简谐振动，可用下列方程表示（通过晶片后o 光和e 光的振动）：()e o sin sin X A t Y A t ωωϕ=⎧⎪⎨=+⎪⎩从两式中消去t ，经三角运算后得到全振动的方程式为： 222222cos sin e o e o X Y XY A A A A ϕϕ++= （3-54）由此式可知；①当ϕ=K π（K = 0，1.2.……）时，为线偏振光。
②当()π212K ϕ=+（K = 0，1.2.……）时，为正椭圆偏振光。
在A o = A e 时，为圆偏振光。
③当ϕ为其他值时，为椭圆偏振光。
在某一波长的线偏振光垂直入射于晶片的情况下，能使o 光和e 光产生相位差ϕ= (2K + 1)π（相当于光程差为λ/2的奇数倍）的晶片，称为对应于该单色光的二分之一波片（λ/2波片），与此相似，能使o 光和e 光产生相位()π212K ϕ=+（相当于光程差为λ/4的奇数倍）的晶片，称为四分之一波片（λ/4波片）。
本实验中所用波片（λ/4）是对6328A （H e -N e 激光）而言的。
如图3-28所示，当振幅为A 的线偏振光垂直入射到λ/4波片上，振动方向与波片光轴成θ角时，由于o 光和e 光的振幅分别为A sin θ和A cos θ，所以通过λ/4波片后合成的偏振状态也随角度θ的变化而不同。
① 当θ=0°时，获得振动方向平行于光轴的线偏振光。
② 当θ=λ/2时，获得振动方向垂直于光轴的线偏振光。
③ 当θ=λ/4时，A e = A o 获得圆偏振光。
④ 当θ为其他值时，经过λ/4波片后为椭圆偏振光。
实验器材简介：1、He-Ne 激光器（带布儒斯特窗）它的激光管是半外腔式的，组成共振腔的两个反射镜之一与放电分离， He-Ne 气体的放电管的一端，按一定角度（布儒斯特角）用玻璃片密封。
具体布儒斯特角大小与介质的折射率相关。
而一般玻璃窗常采用K8光学玻璃制成，折射率n=1.516 Ɵ=56o 36′2、格兰-泰勒棱镜用冰洲石制成一块棱镜，再将冰洲石沿对角切成两半，使之形成空气缝隙，组合起来，它起到的作用是使非常光e 光能通过棱镜，而寻常光o 光在空气界面发生全反射，以此来获得偏振光。
3、电动旋转架这个旋转架用来安装格兰—泰勒棱镜，也可以安装波片，在格兰-泰勒中，光轴在入射面内，我们可画出一条线，垂直于光轴，可在电动旋转架上的短线来配合读出角度。
4、波片与支架仪器配合的波片有半波片和1/4波片，用石英来做成，分别装在铝制的圆框内，这两种波片只能与632.8nm 波片的光源使用，圆框上的白色短线指示波片的光轴方向，圆盘上的每格3o .5、光电探测器这是一个半导体光电转换器件，可用来探测紫外线，可见光和红外线，响应范围200-1050nm ，峰值波长650nm ，由于光电探测器件对偏振态具有敏感性，即输入功率相同的偏振光，只因偏振光不同而获得不同的电信号输出，所以在探测入口处加装了一个退偏器，以减少偏振态对光电测量产生的影响。
实验操作内容：1、将起偏器和检偏器放在光具座上，打开电脑，打开光具座的电源开关和激光器的电源，调节将激光器、激光接收器、起偏器与检偏器调成一条直线。
具体做法是：首先：将激光器发出的光调进起偏器的中心，然后:用同样的方法将检偏器与激光器、起偏器调在一条直线。
2”，便得到光强强度变化的曲线，而因为马吕斯定律θ20cos I I =可知，光强的变化曲线是一条y 轴上半轴的正弦曲线或余弦曲线，如得到的不是正余弦曲线，那么必然是光路的调节不标准，即不再同一条直线上，3、验证马吕斯定律，得到标准的正余弦曲线之后，点击停止，可用移动坐标来寻找值为零的角度，点击菜单栏上的“工作”找到“角度检索”,然后将刚才几下的数据输入其中，再然后将数据清空，重新来检测光强的变化，便得到一条标准的正弦曲线，便点击马吕斯定律，看看其上的点和所得的直线的重合程度，便得到了马吕斯定律。
4、将半波片加入起偏器与检偏器之间，然后使其绕水平轴转动360o ,观察屏幕上发生消光的次数，然后取下半波片，使起偏器和检偏器的光轴处于正交状态，即起偏器与检偏器处于消光状态，然后加入半波片，将半波片转到和起偏器、检偏器处于消光状态的时候，将半波片转到15o ,然后不动半波片，使检偏器转动，记下检偏器达到消光位置的角度，同样的方法使半波片转到30o ,45o ,60o ,75o ,90o 分别记录下每次检偏器转到消光位置时的角度，角度能在电脑上读出，然后依据数据分析半波片的作用，5、同样的方法，将1/4波片放在起偏器和检偏器之间，然后转动检偏器，使通过检偏器的光达到最小，从这个位置每当1/4波片转动15o，30o,45o,60o,75o,90o时，都将检偏器转动360o，从显示的情况分析1/4波片的作用。