偏振光分析表格
偏振光实验报告
偏振光实验报告验证马吕斯定律实验原理：某些双折射晶体对于光振动垂直于光轴的线偏振光有强烈吸收， 而对于光振动平行于光轴的线偏振光吸收很少(吸收 o 光，通过 e 光)，这种对线 偏振光的强烈的选择吸收性质， 叫做二向色性。
具有二向色性的晶体叫做偏振片。
偏振片可作为起偏器。
自然光通过偏振片后，变为振动面平行于偏振片光轴(透振方向)，强度为自然光一半的线偏振光。
如图 1、图 2 所示：P P1 2P 1 P 2A 0θ A 0cos θ单色自然光 线偏光 线偏光图 2图 1图 1 中挨近光源的偏振片P 为起偏器， 设经过P 后线偏振光振幅为A (图1 1 02 所示)，光强为 I 0。
P 2与P 1夹角为9 ,因此经P 2后的线偏振光振幅为A = A 0cos 9 ，光强为I = A 2 cos 2 9 = I cos 2 9 ,此式为马吕斯定律。
0 0实验数据及图形：从图形中可以看出符合余弦定理，数据正确。
实验 2.半波片， 1/4 波片作用实验原理：偏振光垂直通过波片以后，按其振动方向(或者振动面)分解为寻 常光(o 光)和非常光(e 光)。
它们具有相同的振动频率和固定的相位差(同波 晶片的厚度成正比)，若将它们投影到同一方向，就能满足相干条件，实现偏振 光的干涉。
分振动面的干涉装置如图 3 所示， M 和N 是两个偏振片， C 是波片，单色自 然光通过 M 变成线偏振光， 线偏振光在波片 C 中分解为 o 光和 e 光，最后投影在 N 上，形成干涉。
M N单色自然光偏振片 波片 偏振片 图3 分振动面干涉装置考虑特殊情况， 当 M⊥N 时， 即两个偏振片的透振方向垂直时， 出射光强为：I = 0(sin 2 29 )(1 cos 6 ) ；当 M∥N 时，即两个偏振片的透振方向平行时，出射」4光强为： I = 0 (1 2 sin 2 9 cos 2 9 + 2 sin 2 9 cos 2 9 cos 6 ) 。
偏振光实验报告
半导体激光器 1 个，具有测量垂直旋转角度功能的偏振片 2 个、1/4 波片 1 个和 1/2 波 片 1 个，带底座玻片 1 个，布儒斯特角专用旋转工作台和转动支架 1 个，普通光具座若干， 光学导轨（两组合用）1 条，光强传感器和相对光强测量仪 1 套。
八、实验步骤：
（二）验证马吕斯定律
数据记录表见表 1−1。首先在光源后放上 P1，使激光束垂直通过 P1 中心，旋转 P1 使光强 最强（光电流的读数应在 200−1500 之间），记下 P1 的角度坐标，再在 P1 之后加入 P2，使光
线垂直通过 P2 中心，旋转 P2 到透过之光最强，记下 P2 的度数，此时 P1 和 P2 的夹角为 =0° 或 180°，保持 P1 不动，旋转 P2，每隔 10°记录一次对应的光强值 I ，直到旋转 180°。
进行以下操作时，应保证激光束与光学导轨平行，且激光束垂直穿过所有镜片的圆心， 到达传感器的中心。
（一）观察起偏和消光现象。
1．起偏：将激光投射到屏上，在激光束中插入一偏振片，使偏振片在垂直于光束的平 面内转动，观察透过光强的变化，并据此判断激光束（光源）的偏振情况。
2．消光：在第一片偏振片和屏之间加入第二块偏振片，将第一块固定，转动第二块偏 振片，观察现象，能否找到一个消光位置，此时两偏振片的位置关系怎样？
称为布如斯特定律，如图 1 所示。根据此式，可以简单地利用玻璃起偏，也可以用于测 定物质的折射率。从空气入射到介质，一般起偏角在 53 度到 58 度之间。
非金属表面发射的线偏振光的振动方向总是垂直于入射面的；透射光是部分偏振光；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的。
其最小厚度为 dmin
偏振光分析
实验十九偏振光分析实验目的1、观察光的偏振现象，加深对偏振光的了解。
2、掌握产生和检验偏振光的原理和方法。
实验装置（图19-1）1：He-Ne激光器7：X轴旋转二维架（SZ-06）2：升降调节底座SZ-03 8：偏振片3：光栅转台SZ-10 9：升降调节底座（SZ-03）4：升降调节底座SZ-03 10：白屏（SZ-13）5：平面镜M11：升降调节底座（SZ-03）平面偏振光振片可以获得截面较宽的偏振光束，而且造价低廉，使图19-2用方便。
偏振片的缺点是有颜色，光透过率稍低。
（2）由晶体双折射产生偏振当自然光入射于某些各向异性晶体时，在晶体内折射后分解为两束平面偏振光，并以不同的速度在晶体内传播，可用某一方法使两束光分开，除去其中一束，剩余的一束就是平面偏振光。
尼科耳（Nicol ）棱镜是这类元件之一（图19-3）。
它由两块经特殊切割的方解石晶体，用加拿大树胶合而成。
透过尼科耳棱镜的平面偏振光的偏振面平行于晶体的主截面，垂直于主截面的偏振光被除掉。
图19-3 尼科耳棱镜2、圆偏振光和椭圆偏振光的产生如图19-4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时，若振动方向与晶片光轴的夹角为α，则在晶片表面上o 光和e 光的振幅分别为αsin A 和αcos A ，它们的相位相同。
进入晶片后，o 光和e 光虽然沿同一方向传播，但具有不同的速度。
因此，经过厚度为d 的晶片后，o 光和e 光之间将产生相差δd n ne o )(20-λπ=δ，（19-1）晶片图 19-4式中0λ表示光在真空中的波长，o n 和e n 分别为晶体中o 光和e 光的折射率。
（1）如果晶片的厚度使产生的相差π+=δ)12(21k ， 2,1,0=k ，这样的晶片称为1/4波片。
平面偏振光通过1/4波片后，透射光一般是椭圆偏振光，当4/π=α时，则为圆偏振光；但当0=α和2/π时，椭圆偏振光退化为平面偏振光。
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。
偏振光显微镜定性分析PET和PTT纤维
偏振光显微镜定性分析PET和PTT纤维作者：胡惠强来源：《中国纤检》2013年第15期摘要：传统的纤维成分定性分析测试方法如FZ/T 01057.2-4—2007虽然可以区分芳香族聚酯和其他纤维材料，但无法进一步鉴别PET和PTT。
正是由于大多数纤维都具有各向异性的特性，其在偏振光下会发生双折射的现象，产生各种纤维独有干涉条纹，可以利用偏振光显微镜（PLM）对纤维进行区分。
该检验方法操作简单、快捷，操作过程中不产生任何污染，能有效地区分PET和PTT纤维，值得推广应用。
关键词：偏振光显微镜；PET；PTT；双折射率；定性分析二元酸和二元醇缩聚而成的高分子化合物称作聚酯，聚酯纤维中最常见的是聚对苯二甲酸乙二酯纤维（英文缩写PET），俗名涤纶。
涤纶耐热性和热稳定性好，回潮率低，强力大，结实耐用，且洗后可达到不皱、免烫的效果，可与多种纤维混纺等优点，使其成为用量最大的服用纤维之一。
PTT是聚酯纤维家族中的一类新产品，PTT即聚对苯二甲酸丙二酯的英文缩写。
PTT分子链的Z字折线形构造，使纤维具有比涤纶和尼龙更好的优点，即手感更柔软，更易护理和染色，且具有很好的耐洗色牢度和抗紫外线性能，耐酸耐碱、不易老化、面料尺寸稳定性好，可织造各种弹性织物，广泛应用于针织运动服、健美服等产品。
由于PET和PTT的化学结构非常相似，两者的物理、化学性能差别很微小。
按照传统的纤维成分分析方法，即通过手感目测法、普通显微镜观察法、燃烧法、溶剂溶解法、染料着色法等无法进行PET和PTT的定性分析[1，2，3]。
有研究称，利用密度法、差示扫描量热法、熔点法或气相色谱分析法都可以定性区分不同的聚酯成分，但要么存在成本高，或者可靠程度不高，或者操作不方便，或者由于纤维在织物中的存在状态难以用于日常检验等原因，而不能在纺织品检验中得到有效的推广和应用[4-5]。
1 PET和PTT的化学机构式、分子构象[6]图1 PET和PTT的化学结构式图2 PET和PTT的分子构象从图1和图2中，可以看出PET和PTT两者的结构非常接近，在聚合物的链中每个重复的结构单元只相差一个或两个CH2基团，所以两者的物理化学性能非常接近。
实验十一偏振现象观察与分析
实验十一偏振现象的观察与分析光波是电磁波，其电矢量的振动方向垂直于传播方向，是横波．由于普通光源各原子分子发光的随机和无序性，光波电矢量的分布<方向和大小）对传播方向来说是对称的，反应不出横波特点，这种光称为自然光．如果限制了某振动方向的光而使光线的电矢量分布对其传播方向不再对称时，这种光称为偏振光．对于偏振现象的研究在光学发展史中有很重要的地位，光的偏振使人们对光的传播<反射、折射、吸收和散射）规律有了更透彻的认识，本实验将对光偏振的基本性质进行观察、分析和研究．·实验目的1.观察光的偏振现象，掌握产生和检验偏振光的原理和方法，学会确定偏振片的透振方向，验证马吕斯定律；2．用反射起偏法测量平面玻璃的布儒斯特角，求得玻璃的折射率；3．了解λ/4波片、λ/2波片的工作原理和作用<任选其中部分内容）；·实验仪器光具座，He—Ne激光器，光点检流计，光电转换装置，GPS-Ⅱ型偏振光实验仪<包括偏振片×2，λ/4波片×2，λ/2波片×2，背面涂黑的玻璃片及刻度支架，小孔光阑，白屏）．图1 实验仪器<重拍）偏振片及刻度旋转装置：由直径为2cm的偏振片固定在转盘上制成，转盘上指针的位置不一定是偏振片的透振方向．波片及刻度旋转装置：由直径为2cm的波片固定在转盘上制成，转盘上指针的位置不一定是波片的快轴或慢轴的位置．·实验原理从自然光获得偏振光的办法有3种，即利用二向色性的材料制作的偏振片；利用晶体的双折射性质做成的偏振棱镜；利用光学各向同性的两介质分界面上的反射和折射．本实验中所用的偏振片是利用二向色性的材料制作的．一、起偏、检偏与马吕斯定律将自然光变成偏振光的过程称为起偏，检查偏振光的装置称为检偏．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：<12-1）式中I0为入射线偏光的光强，为入射光偏振方向与检偏器透振轴之间的夹角．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，透射光强度最大；当=时，透射光强度最小<消光状态）；当<<时，透射光强度介于最大值和最小之间．因此，根据透射光强度变化的情况，可以区别光的不同偏振状态．实验中让入射光共轴依次通过两个偏振片，旋转检偏器，读出不同角下出射光的强度，验证马吕斯定律．二、布儒斯特定律和反射光的偏振当自然光在空气中以某角度入射至折射率为n的透明介质表面时，若反射线与折射线垂直，则其反射光为完全的线偏振光，振动方向垂直于入射面；而透射光为部分偏振光．此规律称为布儒斯特定律，入射角称为布儒斯特角，如图11-2所示．<12-2）实验中可通过用振动方向垂直于入射面的线偏光入射，再用检偏器检查反射光是否消光来确定布儒斯特角，求出玻璃材料的折射率n.图11-2 布儒斯特定律示意图三、λ/4波片与λ/2波片波片是从单轴晶体中切割下来的平行平面板，其表面平行于光轴．当一束单色平行自然光正入射到波片上时，光在晶体内部便分解为o光与e光．o光电矢量垂直于光轴；e光电矢量平行于光轴．而o光和e光的传播方向不变，仍都与表面垂直．但o光在晶体内的速度为，e光的为，即相应的折射率、不同．设晶片的厚度为，则两束光通过晶体后就有位相差<12-3）<12-4）式中λ为光波在真空中的波长．的晶片，称为全波片；的称为半波片<λ/2波片）；为λ/4片，上面的k都是任意整数．不论全波片，半波片或λ/4片都是对一定波长而言．在直角坐标系下，以e光振动方向为横轴，o光振动方向为纵轴，则沿任意方向振动的平行光，正入射到波片的表面后，其振动便按此坐标系分解为e分量和o分量．透过晶片，二者间产生一附加位相差σ，离开晶片时合成光波的偏振性质，决定于σ及入射光的性质．1.偏振态不变的情形：<1）自然光通过任何波片，仍为自然光；<2）若入射光为线偏振光，其电矢量E平行e轴<或o轴），则任何波长片对它都不起作用，出射光仍为原来的线偏振光．2.λ/2波片与偏振光<1）若入射光为线偏振光，且振动方向与晶片光轴成角，则经λ/2玻片出射的光仍为线偏振光，但与光轴成负角．即线偏振光经λ/2片电矢量振动方向转过了2角．<2）若入射光为椭圆偏振光，则经λ/2玻片后，既改变椭圆长<短）轴的取向，也改变椭圆的旋转方向；若入射光为圆偏振光，出射的只是改变了旋转方向的圆偏振光．3.λ/4波片与偏振光<1）若入射光为线偏振光，当角为450时，经λ/4波片后的出射光为圆偏振光，其余情况下为椭圆偏振光；<2）若入射光为圆偏振光，则出射光为线偏振光；<3）若入射光为椭圆偏振光，则出射光一般仍为椭圆偏振光，<详见利萨如图11-3）．图11-3 同频率、振动方向垂直的两振动合成的利萨如图·实验内容与步骤1．定偏振片光轴：把两个偏振片插入光具座，接入光电转换装置及光点检流计，调至共轴．旋转第二个偏振片，使光屏显示消光，此即表示起偏器的透振轴与检偏器的透振轴相互垂直．再从=00开始到900每隔100读一个光电流值，用坐标纸作图验证<12-1）式马吕斯定律．2．测量玻璃板的布儒斯特角，求得玻璃的折射率：在上述1的基础上，撤掉检偏器，将装有底座的待测玻璃片插入光具座，共轴调节后，使玻璃板的法线方向与入射光线重合，记录指针的位置．旋转玻璃片所在的平面，用白板跟踪接收反射光．当入射角在某个特定角附近，仔细旋转起偏器，观察接收屏上光强变化，当光强最小时固定起偏器，再微旋玻璃片的方位，找到光强最弱位置；重复上述调整至消光，此时读出光线对玻璃片的入射角即为玻璃板的布儒斯特角；测量5次，根据<12-2）式计算玻璃的折射率．且与标称值作比较，计算标准偏差．3．考察平面偏振光通过λ/2、λ/4波片时的现象：<选做）<1）在两块偏振片之间插入λ/2波片，旋转检偏器一周，观察消光的次数并解释这现象．<2）将λ/2波片转任意角度，这时消光现象被破坏．把检偏器转动一周，观察发生的现象并作出解释．<3）仍使起偏器和检偏器处于正交<即处于消光现象时），插入λ/2波片，使消光，再将转150，破坏其消光．转动检偏器至消光位置，并记录检偏器所转动的角度．<4）继续将λ/2波片转150<即总转动角为30度），记录检偏器达到消光所转总角度．依次使λ/2波片总转角为450，600，750，900，分别记录检偏器消光时所转过的角度．<5）使起偏器和检偏器正交，中间插入λ/4波片，转动λ/4波片使消光．再将λ/4波片转动150，300，450，600，读出相应的光电流，并分析这时从λ/4波片出来光的偏振状态．·实验数据测量0°10°20°30°40°50°60°70°80°90°I次序 1 2 3 4 5 6 平均入射光方向出射光方向布儒斯特角3.平面偏振光通过λ/2波片时的现象半波片转动角度15°30°45°60°75°90°检偏器转动角度4.平面偏振光通过λ/4波片时的现象λ/4波片转动的角度检偏器转动360度观察到的现象光的偏振性质1．仔细阅读偏振光实验指导及操作说明书，操作中注意首先做“消除暗电流记录”的测试前准备；每步实验前在光具座上用小孔屏调整光路共轴；2．检测光电流时必须确认表针基本停稳后才可以读数<或指针波动大时估读中间值）．偏振光最普遍的来源之一是自然光经电介质表面反射这个无所不在的物理过程．人类生活中来自玻璃、水面等所有表面的反射光和散射光，一般都是部分偏振光．这个规律是马吕斯在1808年开始研究的．巴黎科学院悬赏征求双折射的数学理论，马吕斯就着手研究这个问题．一天傍晚，他站在家中的窗户旁边研究方解石晶体．当时夕阳西照，夕阳从离他家不远的卢森堡宫的窗户上反射到他这里来．他拿起了方解石晶体，通过它观察反射来的太阳的像．使他感到意外的是当转动方解石晶体时，双像中的一个像消失了．太阳下山之后，夜里他继续观察从水面上和玻璃面上反射回来的烛光来核实他的实验．≈56°时消光效果最显著．但在用一支蜡烛和一片玻璃试一试，把玻璃放在θP近掠入射时，两个像都很明亮，无论怎样转动晶体，哪个像都不会消失．马吕斯显然很幸运，站在对着宫殿窗户的一个恰当的角度上．致使他发现了偏振光的规律．普通非晶体材料受到应力时变成各向异性，有双折射．用偏振光的干涉条纹分布的疏密和走向来确定材料的内应力大小．电光开关是指电场使某些各向透明的介质变为各向异性，使光产生双折射，称kerr effect，用电信号控制光信号．光电偏振研究在光调制器、光开关、光学计量、光信息处理、光通信、激光和光电子学器件、晶体性质研究和实验应力分析等技术中有广泛的应用．中学物理课标对偏振及相关内容的要求是：1.通过实验认识光的干涉、衍射、偏振现象以及在生活、生产中的应用；2.用偏振片观察玻璃面反射光、天空散射光的偏振现象；3.用偏振片鉴别普通玻璃和天然水晶，探究这种技术的物理原理．本实验的构思亮点：因为不加布儒斯特窗的半导体激光器发出的光其振动方向与自然光相似，细光束的传播方向集中，使实验操作极大简化，物理思路更加清晰；光具座上可供选择的内容开放，可增加学生的动手动脑兴趣．<零点测量法）操作难点：微电流读数受环境和仪器的影响因素较多，难以准确读数，偏振元件旋转角度最小分度1°，组装粗糙，影响了测量精度．1.本实验为什么要用单色光源照明？根据什么选择单色光源的波长？若光波波长范围较宽，会给实验带来什么影响？2.在确定起偏角时，若找不到全消光的位置，根据实验条件分析原因．3.三块外形相同的偏振片、1/2波片、1/4波片被弄混了，能否把它们区分开来？需要借助什么元件？若能，试写出分析步骤．4. 在透振方向互相垂直的起偏和检偏两片偏振片中插入1/2波片，使光轴和起偏器的透振方向平行，那么透过检偏器的光是亮还是暗？为什么？将检偏器旋转90度，透出的光亮暗是否变化？5.波片加工精度和激光波长漂移会对1/4波片产生的光程差带来误差．试根据波片对线偏振光产生的位相差和光程差公式，对波片厚度和激光波长作一个半定量的估计一般以1/2波长为限．6.已知什么量？哪个是待测量？如何控制变量？关注检流计的量程并做适当调节．按要求处理实验数据，完成实验报告．7.本实验还有哪些操作难点？针对操作难点，摸索并掌握正确的调节的方法．尝试设计实验，探究圆偏振光、椭圆偏振光的产生和检验方法，并完成实验．。
经典实验讲义-偏振光分析 (测量实验)
偏振光分析 (测量实验)一、实验目的观察光的偏振现象，分析偏振光，起偏，定光轴二、实验原理（一）偏振光的基本概念光是电磁波，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c ，通常用电矢量E 代表代表光的振动方向，并将电矢量E 和光的传播方向c 所构成的平面称为光振动面。
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，如附图15（a ）。
光源发射的光是由大量原子或分子辐射构成的。
由于大量原子或分子的热运动和辐射的随机性，它们所发射的光的振动面，出现在各个方面的几率是相同的。
故这种光源发射的光对外不显现偏振的性质，称为自然光附图15（b ）。
在发光过程中，有些光的振动面在某个特定方向上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上较强，这种的光称为部分偏振光，如图附图15（c ）所示，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律的变化，而电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆。
这种光称为椭圆偏振光或圆偏振光。
附图15（a ） 附图15（b ） 附图15（c ）（二）获得偏振光的常用方法将非偏振光变成偏振光的过程称为起偏，起偏的装置称为起偏器。
常用的起偏装置主要有：1、反射起偏器（或透射起偏器）当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。
当入射角达到某一特定值b ϕ时，反射光成为完全偏振光，其振动面垂直于入射面（见附图16）而角b ϕ就是布儒斯特角，也称为起偏振角，由布儒斯特定律得21/b tg n n ϕ=例如，当光由空气射向n=1.54的玻璃板时，b ϕ=57度若入射光以起偏振角b ϕ射到多层平行玻璃片上，经过多次反射最后透射出来的光也就接近于线偏振光，其振动面平行于人射面。
由多层玻璃片组成的这种透射起偏振器又称为玻璃片堆。
见附图17。
附图16附图17附图182、晶体起偏器利用某些晶体的双折射现象来获得线偏振光，如尼科尔棱镜等。
偏振光实验报告
实验1. 验证马吕斯定律实验原理：某些双折射晶体对于光振动垂直于光轴的线偏振光有强烈吸收，而对于光振动平行于光轴的线偏振光吸收很少(吸收o 光，通过e 光)，这种对线偏振光的强烈的选择吸收性质，叫做二向色性。
具有二向色性的晶体叫做偏振片。
偏振片可作为起偏器。
自然光通过偏振片后，变为振动面平行于偏振片光轴(透振方向)，强度为自然光一半的线偏振光。
如图1、图2所示：图1中靠近光源的偏振片1P 为起偏器，设经过1P 后线偏振光振幅为0A （图2所示），光强为I 0。
2P 与1P 夹角为θ,因此经2P 后的线偏振光振幅为θcos 0A A =，光强为θθ20220cos cos I A I ==,此式为马吕斯定律。
实验数据及图形：P 1 P 2 线偏光 单色自然光 线偏光 图1 P 1 P 2A 0 A 0cos θ θ 图2从图形中可以看出符合余弦定理，数据正确。
实验2.半波片，1/4波片作用实验原理：偏振光垂直通过波片以后，按其振动方向（或振动面）分解为寻常光（o 光）和非常光（e 光）。
它们具有相同的振动频率和固定的相位差（同波晶片的厚度成正比），若将它们投影到同一方向，就能满足相干条件，实现偏振光的干涉。
分振动面的干涉装置如图3所示，M 和N 是两个偏振片，C 是波片，单色自然光通过M 变成线偏振光，线偏振光在波片C 中分解为o 光和e 光，最后投影在N 上，形成干涉。
考虑特殊情况，当M ⊥N 时，即两个偏振片的透振方向垂直时，出射光强为：)cos 1)(2(sin 420δθ-=⊥I I ；当M ∥N 时，即两个偏振片的透振方向平行时，出射光强为：M N图3 分振动面干涉装置I 0 波片 偏振片 偏振片单色自然光)cos cos sin 2cos sin 21(222220//δθθθθ+-=I I 。
其中θ为波片光轴与M 透振方向的夹角，δ为o 光和e 光的总相位差（同波晶片的厚度成正比）。
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。
大学物理实验报告系列之偏振光的分析.
大学物理实验报告系列之偏振光的分析.实验目的：学习偏振光的性质及其检测方法，掌握偏振片的使用，了解偏振光在通过偏振片后的偏振状态的变化。
实验原理：偏振光是在振动方向相同的电磁波的超波前中传播的，是一种只有在一个特定方向上的电磁波。
偏振光有多种产生方式，包括任意光的通过线性偏振器、光通过双折射材料时的一个偏振状态和产生由有机物质引起的有旋性光。
偏振片是实现普通光的偏振的一种光学器件。
在偏振器中，通常使用的是线性偏振器，它具有将只有振动方向平行于传播方向的光通过，同时阻止振动方向垂直于传播方向的光通过的性质。
当光经过一次完美的偏振器时，它只剩下一个特定的偏振状态。
当然，如果光通过多个偏振器，那么可以改变光的偏振状态。
实验步骤：1. 将激光打开，调整方向，让激光通过第一个偏振片。
2. 观察光的强度随着偏振片的旋转而变化。
3. 将通过第一个偏振片的激光再通过一个偏振片。
5. 将第二个偏振片旋转到90度的角度，与第一个偏振片垂直，观察激光的强度。
实验结果：通过实验可以得到以下结果：1. 当激光通过第一个偏振片时，随着偏振片的旋转，光的强度先减小，再增大，再减小。
讨论和分析：通过实验可以看出，当光经过偏振片时，光的偏振状态会改变，这种偏振状态的变化可以通过第二个偏振片的旋转来检测到。
当第二个偏振片旋转到90度的角度时，两个偏振片的振动方向垂直，此时光的强度为最弱，这是因为只有在一个特定方向上的电磁波（也就是偏振光）通过第一个偏振片，然后经过第二个偏振片的特定方向。
如果第二个偏振片的振动方向不是垂直于第一个偏振片光的振动方向，那么光的强度不会完全变为零。
结论：光是一种电磁波，偏振光只有在一个特定方向才存在。
偏振片可以将普通光转化为偏振光，并且可以通过两个偏振片的组合改变光的偏振状态。
实验可以让我们更深入理解电磁波的性质，也为我们在日常生活中应用到偏光器材料提供了一种直观的方法。
偏振光实验报告
实验报告姓名：高阳班级：F0703028 学号：13 实验成绩：同组姓名：王雪峰实验日期：2008-3-3 指导老师：助教10 批阅日期：偏振光学实验【实验目的】1.观察光的偏振现象,验证马吕斯定律2.了解1/2波片,1/4波片的作用3.掌握椭圆偏振光,圆偏振光的产生与检测.【实验原理】1．光的偏振性2．光是一种电磁波，由于电磁波对物质的作用主要是电场，故在光学中把电场强度E 称为光矢量。
在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量可能有不同的振动方向，通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。
如果光在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动，这种振动状态称为平面振动态，此平面就称为振动面（见图１）。
此时光矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线，故又称为线偏振态。
若光矢量绕着传播方向旋转，其端点描绘的轨道为一个圆，这种偏振态称为圆偏振态。
如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆，就成为椭圆偏振态（见图2）。
2．偏振片虽然普通光源发出自然光，但在自然界中存在着各种偏振光，目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片，它利用二向色性获得偏振光（有些各向同性介质，在某种作用下会呈现各向异性，能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量，而通过其垂直分量，从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种性质称为二向色性。
）。
偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏，也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。
用作起偏的偏振片叫做起偏器，用作检偏的偏振器件叫做检偏器。
实际上，起偏器和检偏器是通用的。
3.马吕斯定律设两偏振片的透振方向之间的夹角为α，透过起偏器的线偏振光振幅为，则透过检偏器的线偏振光的振幅为A，A=，强度I=，I== =式中为进入检偏器前（检偏器无吸收时）线偏振光的强度。
这就是１８０９年马吕斯在实验中发现的，所以称马吕斯定律。
显然，以光线传播方向为轴，转动检偏器时，透射光强度Ｉ将发生周期变化。
若入射光是部分偏振光或椭圆偏振光，则极小值部位０。
大学物理实验报告系列之偏振光的分析完整版
大学物理实验报告系列之偏振光的分析HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】【实验名称】偏振光的分析【实验目的】1．观察光的偏振现象，巩固理论知识，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和定性检验方法。
【实验仪器】He-Ne激光器、光具座、偏振片（两块）、632.8nm的1/4波片（两块）、玻璃平板及刻度盘、白屏等。
【实验原理】1．光的偏振状态偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。
它是横波的重要特性。
光在传播过程中，若电矢量的振动只局限在某一确定平面内，这种光称为直线偏振光，又叫平面偏振光（因其电矢量的振动在同一平面内）；若光波电矢量的振动随时间作有规律的改变，即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是圆或椭圆，这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光；若光波电矢量的振动只在某一确定的方向上占优势，而在和它正交的方向上最弱，各方向的振动无固定的位相关系，这种光称为部分偏振光。
2.直线光，圆偏光，椭圆偏振光的产生。
直线偏振光垂直通过波片的偏振状态3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤1．测定玻璃对激光波长的折射率2．产生并检验圆偏振光3．产生并检验椭圆偏振光【数据表格与数据记录】波长为632.8nm时玻璃对于空气的相对折射率为1.5399。
现象：两次最亮，两次消光。
结论：圆偏振光如果使检偏器的透振方向与暗方向平行，1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。
现象：两次亮光，两次消光结论：椭圆偏振光现象：两最亮，两次消光 结论：线偏振光【小结与讨论】1. 实验测的了632.8nm 时玻璃对空气的折射率为1.5399。
2. 单色自然光经过起偏器和检偏器，旋转检偏器一周，发现光电流相应出现两次消光现象，是分析其原因。
答：当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的方向为2π和3π时，根据马吕斯定律θ20cos I I =可知，出现两次光强为零的情况，即光电流出现了2次消光现象。
偏振光分析实验
光矢量
E
振动面
线偏振光的表示方法
(4）圆偏振光和椭圆偏振光
光波电矢量随时间作有规则的改变，且电矢量末端在垂直于 传播方向的平面上的轨迹呈圆形或椭圆形的光为圆或椭圆偏 振光.它们都可以看作是两个振动面相互垂直的、有一定相 位差的线偏振光的叠加。
二、线偏振光的产生
反射光就变为振动方向垂直 于入射面的完全偏振光。而 折射光仍为部分偏振光。
一、几种光
（1） 自然光
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。
•自然光的表示法
（2）部分偏振光
在某一方向振动占优势的光称为部分偏振光.
•部分偏振光的表示法
（3）线偏振光或平面偏振光 只在某一固定方向振动的光称为线偏振光或平面偏振光。 传播方向
(n0 ne )d
2
( n0 ne )d
一、当
( 2 k 1)
2
, k 0 ,1, 2 ,...
时，晶体称为1/4波片。
二、当 (2 k 1) , k 0,1, 2, 时，晶体称为半波片。如果入射 线偏振光的振动面与半波片光轴的交角为α，则从波片透射出的光仍为 平面偏振光，但其振动面相对于入射光的振动面转过2α角。
ib 称为布儒斯特角
tg i b n2 n1
sin i b sin r n2 n1
ib
ib
n1 n2
布儒斯特定律
r0
n2 n1
由折射定律
和布儒斯特定律 tg i b
可以证明：当入射角等于ib时，反射光和折射光相 互垂直。即：
ib r 2
理论实验表明：反射所获得的线偏光仅占入射自 然光总能量的7.4%，而约占85%的垂直分量和全部 平行分量都折射到玻璃中。 为了获得强度较大的线偏振光，可采用玻璃片堆 的办法。一束自然光以起偏角56.30入射到20层平板 玻璃上，
偏振光的观察与分析实验报告
偏振光的观察与分析实验报告偏振光的观察与分析实验报告引言：偏振光是一种特殊的光，它的光波振动方向在特定平面上进行。
在本次实验中，我们将通过观察和分析偏振光的性质，深入了解它的特点和应用。
实验目的：1. 了解偏振光的基本概念和性质；2. 学习使用偏振片来观察和分析偏振光；3. 探索偏振光在不同材料中的传播和反射规律。
实验材料与装置：1. 偏振片：实验中使用的是线偏振片，它能够通过选择性地吸收光波振动方向，使只有特定方向的光通过；2. 光源：我们选择了一台稳定的白光源，以保证实验的准确性；3. 透明材料：实验中使用了不同材料的透明片，如玻璃、塑料等。
实验步骤：1. 准备工作：将白光源放置在实验台上，并将偏振片放在光源前方；2. 观察现象：逐渐旋转偏振片，观察光的亮度变化；3. 分析结果：记录光的亮度变化情况，并尝试解释其中的原因；4. 材料测试：将透明材料片放置在光源和偏振片之间，观察光的透过情况；5. 分析结果：记录不同材料下的光透过情况，并进行比较和分析。
实验结果与分析：通过观察和分析，我们发现以下几个重要结果：1. 偏振片旋转对光的强度有明显的影响：当偏振片的振动方向与光的振动方向垂直时，光的强度最弱，当二者平行时，光的强度最强；2. 不同材料对光的透过情况不同：玻璃等晶体材料对特定方向的光透过性较好，而塑料等非晶体材料对光的透过性较差；3. 光的偏振性是由光的振动方向决定的：在通过偏振片后，只有与偏振片振动方向平行的光能够透过，垂直方向的光被偏振片吸收。
结论：通过本次实验，我们深入了解了偏振光的观察和分析方法，并得出以下结论：1. 偏振光的强度与偏振片的振动方向有关，旋转偏振片可以改变光的强度；2. 不同材料对偏振光的透过性不同，这种差异与材料的晶体结构有关；3. 偏振片可以选择性地透过特定方向的光，这为光的分析提供了一种有效手段。
实验意义与应用：偏振光的观察与分析在许多领域都有重要的应用价值。
用Ex、Ey描述先偏振光、椭圆偏振光(包括左旋右旋)
第四次作业：用Ex、Ey描述先偏振光、椭圆偏振光（包
括左旋右旋）
1、右旋圆偏振光动态显示
设计程序如下：
实现效果图如下
其中Ex、Ey方向分别画图程序如下：
其中Ex、Ey方向分别画图，效果图如下：
2左旋圆偏振光动态显示
实现效果图如下
其中Ex、Ey方向分别画图程序如下：
其中Ex、Ey方向分别画图，效果图如下：
2、线偏振光动态显示
程序如下：
实现效果图如下
其中Ex、Ey方向分别画图程序如下：
其中Ex、Ey方向分别画图，效果图如下：
3、运用琼斯矩阵实现右旋圆偏振光经过一起偏器后转换为线偏振光
实验程序：
实现效果图如下。
偏振光现象的观察和分析
偏振光现象的观察和分析摘要本实验用半导体激光通过偏振片来产生线偏振光，使其分别通过1/4波片和1/2波片，通过测量不同方向上检偏器透过的光的强度，判断出出射光的偏振态。
并证实了线偏振光通过1/4波片可以产生线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光，通过1/2波片可以产生线偏正光，验证了马吕斯定律。
一、引言振动方向对于传播方向的不对称性叫做偏振，它是横波区别于其他纵波的一个最明显的标志。
只有横波才能产生偏振现象，故光的偏振是光的波动性的又一例证。
在垂直于传播方向的平面内，包含一切可能方向的横振动，且平均说来任一方向上具有相同的振幅，这种横振动对称于传播方向的光称为自然光（非偏振光）。
凡其振动失去这种对称性的光统称偏振光。
偏振光的典型应用是偏光式3D 技术，其普遍用于商业影院和其它高端应用。
二、实验原理1.偏振光的种类光是一种电磁波，由于电磁波对物质的作用主要是电场，故在光学中把电场强度E 称为光矢量。
在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量可能有不同的振动方向，通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。
如果光在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动，这种振动状态称为平面振动态，此平面就称为振动面。
图1 电矢量垂直于纸面的偏振光图2 电矢量平行于纸面振光【1】光的五种偏振态：①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，②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。
③自然光：光波包含一切可能方向的横振动，但不同方向上的振幅相等。
④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，若它们的频率相同并且有固定的位相差，则该点的合成振动的轨迹一般呈椭圆形。
⑤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。
2.线偏振的产生（1）偏振片利用某些有机化合物的“二向色性”制成，当自然光透过这种偏振片后，光矢量垂直于偏振片方向的分量几乎完全被吸收，而平行方向的分量几乎完全通过，因此透射光基本上为线偏振光。
偏振光现象的观察与检验
光偏振现象的观察和检验一、实验目的1.观察光的偏振现象，了解偏振光的种类；2.掌握偏振光的产生及检验方法；3.了解波片的作用。
二、实验器材氦氖激光光源（1个），1/2波片（1片），1/4波片（1片），偏振片（2片） ，底座（4个），光电转换器（1个）。
三、实验原理（一）偏振光的种类光是电磁波，光的偏振现象表明光是一种横波，即电磁振动方向与光的传播方向垂直。
光作为电磁波，光波中含有电振动矢量和磁振动矢量，就光与物质的相互作用而言，起主要作用的是电矢量，通常称电矢量为光矢量。
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。
根据光矢量的振动状态，可以把光分为五种偏振态，结合图15-1认识下面几种偏振态的概念：1.自然光：如果在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量的振动方向是无规则地变化着的，且发生在各个方向的概率均等，即各个方向的平均振幅相等,称此种光为自然光。
2.部分偏振光：如果某些方向光矢量的平均振幅较大，某些方向光矢量的平均振幅较小，则称为部分偏振光。
3.线偏振光：如果光矢量沿着一个固定方向振动，则称此种光为线偏振光或称平面偏振光。
4.椭圆偏振光：光矢量的大小和方向都作规则的变化，在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量的矢端运动轨迹是椭圆，称此种光为椭圆偏振光。
5.圆偏振光：当椭圆偏振光中光矢量的大小不变，只是方向作规则的变化，光矢量的矢端运动轨迹是圆，称此种光为圆偏振光。
（二）线偏振光的产生1.用偏振片来获取线偏振光偏振片是一种具有二向色性的晶体，所谓二向色性是指该晶体对两个相互垂直振动的光矢量具有不同的吸收本领。
当自然光通过二向色性晶体时，其中一方向的振动几乎完全被吸收，则透射出来的光为线偏振光。
2.反射和折射产生偏振光根据布儒斯特定律，当自然光以=arctan n的入射角入射到折射率为n的玻璃表面上时，其反射光为完全的线偏振光，振动面垂直于入射面，称为布儒斯特角。
此时透射光为部分偏振光，如果自然光以角入射到一叠平行玻璃片堆上，则经过多次反射和折射，最后从玻璃片堆透射出来的光也接近于线偏振光。