偏振实验实验报告

1. 了解光的偏振现象及其规律；
2. 掌握起偏器、检偏器等光学元件的作用；
3. 熟悉光的偏振实验原理和方法；
4. 验证马吕斯定律。

二、实验原理
1. 光的偏振现象：光波是一种电磁波，其电场矢量在垂直于传播方向的平面内可以有不同的振动方向。

当光波在某一特定方向上振动时，这种光称为线偏振光；当光波在某一平面内旋转时，这种光称为圆偏振光；当光波在某一平面内振动，且其振动方向不断变化时，这种光称为椭圆偏振光。

2. 起偏器：起偏器是一种利用二向色性或双折射现象将自然光转换为线偏振光的装置。

当自然光通过起偏器时，其电场矢量只在起偏器的透光方向上振动，从而得到线偏振光。

3. 检偏器：检偏器用于检测光波的偏振状态。

当线偏振光通过检偏器时，其电场矢量与检偏器的透光方向垂直时，光强最小；当两者平行时，光强最大。

根据光强的变化，可以判断光波的偏振状态。

4. 马吕斯定律：当线偏振光通过一个与偏振方向成θ角的检偏器时，透射光的光强I与入射光的光强I0之间的关系为：I = I0cos^2θ。

三、实验仪器
1. 光具座；
2. 自然光源；
3. 起偏器；
4. 检偏器；
5. 波片；
6. 光功率计；
7. 精密刻度尺。

1. 将起偏器固定在光具座上，调整其透光方向；
2. 将自然光源发出的光照射到起偏器上，使其变为线偏振光；
3. 将检偏器固定在光具座上，调整其透光方向；
4. 改变检偏器的透光方向，观察光功率计的示数变化；
5. 记录不同角度下光功率计的示数，计算光强变化；
6. 根据马吕斯定律，验证实验结果。

五、实验结果与分析
1. 实验数据：
角度（θ）光功率计示数（I）
0° I0
45° 0.707I0
90° 0
135° 0.707I0
180° I0
2. 分析：
根据实验数据，我们可以看出，当检偏器的透光方向与起偏器的透光方向平行时，光功率计的示数最大；当两者垂直时，光功率计的示数最小。

这与马吕斯定律相符。

3. 结论：
通过本次实验，我们成功地观察到了光的偏振现象，并验证了马吕斯定律。

实验结果表明，线偏振光通过检偏器时，其光强与入射光的光强之间存在一定的关系，符合马吕斯定律。

六、实验总结
本次实验使我们深入了解了光的偏振现象及其规律，掌握了起偏器、检偏器等光学元件的作用。

通过实验验证了马吕斯定律，提高了我们的实验操作能力和理论分析
能力。

在实验过程中，我们也发现了实验中的一些问题，如光功率计的示数波动较大等，为今后的实验提供了改进的方向。