长春理工大学实验报告模板_LCTF光谱成像
光谱分析 实验报告
实验报告课程名称： 材料科学基础实验 指导老师： 乔旭升 成绩： 实验名称： 光谱分析 实验类型： 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）一、实验目的通过本实验了解紫光/可见光光度计、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR ）和荧光光谱仪的基本原理、主要用途和实际操作过程。
掌握玻璃透光率、薄膜吸收光谱、固体粉末红外光谱和固体发光材料荧光光谱的测试方法。
学习分析影响测试结果的主要因素。
二、实验原理电磁波可与多种物质相互作用。
如果这种作用导致能量从电磁波转移至物质，就称为吸收。
当光波与某一受体作用时，光子和接受体之间就存在碰撞。
光子的能量可被传递给接受体而被吸收，由此产生吸收光谱。
通常紫外和可见光的能量接近于某两个电子能级地能量差，故紫外与可见光吸收光谱起源于价电子在电子能级之间的跃迁，又称为电子光谱。
当一束平行单色光照射到非散射的均匀介质时，光的一部分将被介质所反射，一部分被介质吸收，一部分透过介质。
如果入射光强度为I0.反射光强度为Ir ，吸收光强度为Ia ，透过光强度为It ，则有I0=Ir+Ia+It 投射光强度与入射光强度之比称为透光率 T=It/I0当一束具有连续波长的红外光照射某化合物时，其分子要吸收一部分光能转变为分子的震动能量或转动能量。
此时若将其透过的光用单色器进行色散，就可得到一带暗条的谱带。
以红外光的波长或波数为横坐标，以吸收率或者透过率百分数为纵坐标，把该谱带记录下来，就可得到该化合物的红外吸收光谱图。
不同的化合物均有标准特征谱，将实验所得的光谱与标准谱对照，就可进行分子结构的基础研究和化合组成的分析。
可由吸收峰的位置和形状来推知被测物的结构，按照特征峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
当分子吸收来自光辐射的能量后，其本身就由处于稳定的基态跃迁至不稳定的激发态： M+hν→。
长春理工大学实验报告模板_LCTF光谱成像
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七、实验现象及图像 实验过程中取水管上的黑胶带为拍摄目标
637nm 2.14v 时最亮
其余都是暗的 结果分析， 此实验可用于侦查伪装， 灾害评定， 不同的材质的区别。第页源自斯托克斯矢量1 1 1
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2.1.3 各种偏振态的检验和鉴别 光的偏振现象可以借助于实验装置进行检测，P1、P2 是两块同 样的偏振片。 通过一片偏振片 P1 直接观察自然光 （如灯光或阳光） ， 透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振 光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片 P1 的方位固定，而把偏 振片 P2 缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着 P2 转动而出现周 期性的变化， 而且每转过 90° 就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱 到最暗；继续转动 P2 则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可 知，通过 P1 的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经 P1 的透射光的振动对传播方向不具有对称性。如图 2-2 所示。
1台 2台 1台 1个 1组 1个 1个 若干 若干
3.2 实验装置图
图2
实验装置图
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（1-长焦镜头； 2-双凹透镜； 3-液晶波片控制器； 4-液晶偏振控制器； 5-液晶相位延迟器；6-节点架；7-液晶可调谐滤波器；8-凹透镜；9工业 CCD 相机；10-液晶波片控制器电源；11-CCD 相机电源；12接线板） 图三 偏振光谱相机实物图 注：其中液晶相位延迟器连接至液晶波片控制器 LC1 口，液晶相位 延迟器连接 LC2 口。 五、实验步骤 5.1 观察环境， 是否利于偏振光谱成像探测。 （天气晴朗， 微风， 光照充足） 5.2 选择拍摄目标。 5.3 进行目标拍摄。 5.4 比较实物与拍摄图。 5.5 改变不同中心波长滤波、液晶偏振控制器的电压、液晶相 位延迟器，比较灰度值与清晰度。
长春理工大学材料测试方法》实验指导书
《材料测试方法》课程实验指导书长春理工大学材料科学与工程学院刘全生卢利平米晓云一、课程教学与实验教学计划学时比32学时/16学时二、适用专业电子材料与元器件专业三、实验目的与基本要求《材料测试方法》是电子材料与元器件专业的专业平台课，其内容包括X射线衍射分析、电子显微分析、热分析、振动光谱分析和光电子能谱分析等近现代材料测试方法的基本原理、过程及分析等。
实验教学是本课程的重要环节，其目的与任务是使学生掌握材料的组成、结构、形貌、物理化学特性等的现代研究手段和测试方法，同时接受实验基本技能训练，以培养学生运用实验手段分析材料的能力，为后续课程的学习和将来的材料研究工作打下坚实的基础。
四、实验题目实验一 X射线衍射技术及定性相分析实验二扫描电镜及试样显微电子图像观察实验三材料综合热分析实验四材料荧光光谱分析实验一 X射线衍射技术及定性相分析（一）实验目的要求1．学习了解X射线衍射仪的结构和工作原理；2．掌握X射线衍射物相定性分析的方法和步骤；3．给定实验样品，设计实验方案，做出正确分析鉴定结果。
（二）实验设备本实验使用的仪器是Y-2000射线衍射仪( 丹东制造)。
X射线衍射仪主要由X射线发生器（X射线管）、测角仪、X射线探测器、计算机控制处理系统等组成。
衍射仪如图所示。
1. X射线管X射线管主要分密闭式和可拆卸式两种。
广泛使用的是密闭式，由阴极灯丝、阳极、聚焦罩等组成，功率大部分在1～2千瓦。
可拆卸式X射线管又称旋转阳极靶,其功率比密闭式大许多倍,一般为12～60千瓦。
常用的X射线靶材有W、Ag、Mo、Ni、Co、Fe、Cr、Cu等。
X射线管线焦点为1×10平方毫米,取出角为3～6度。
选择阳极靶的基本要求：尽可能避免靶材产生的特征X射线激发样品的荧光辐射，以降低衍射花样的背底，使图样清晰。
2. 测角仪测角仪是粉末X射线衍射仪的核心部件，主要由索拉光阑、发散狭缝、接收狭缝、防散射狭缝、样品座及闪烁探测器等组成。
光谱科学实验总结报告范文(3篇)
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过光谱分析技术，了解物质的光谱特性，掌握光谱分析的基本原理和方法，并学会运用光谱技术进行物质的定性和定量分析。
二、实验原理光谱分析是研究物质的光学性质的一种方法，通过对物质吸收、发射或散射光的波长、强度和结构进行分析，可以确定物质的组成、结构、状态等信息。
光谱分析主要包括紫外-可见光谱、红外光谱、原子光谱、分子光谱等。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、原子吸收光谱仪、分子光谱仪、标准样品、待测样品等。
2. 试剂：无水乙醇、乙腈、丙酮、苯、甲醇、正己烷等。
四、实验步骤1. 样品制备：将待测样品与标准样品按照一定比例混合，制备成待测溶液。
2. 紫外-可见光谱分析：将待测溶液置于紫外-可见分光光度计中，在特定波长下测定其吸光度，并与标准样品进行比较，确定物质的浓度。
3. 红外光谱分析：将待测样品与标准样品分别进行红外光谱扫描，比较其红外光谱图，确定物质的官能团和分子结构。
4. 原子吸收光谱分析：将待测样品与标准样品分别进行原子吸收光谱扫描，比较其吸光度，确定物质的浓度。
5. 分子光谱分析：将待测样品与标准样品分别进行分子光谱扫描，比较其光谱图，确定物质的分子结构和状态。
五、实验结果与分析1. 紫外-可见光谱分析结果：通过紫外-可见光谱分析，确定待测样品中各物质的浓度，并与标准样品进行比较，得出待测样品的组成。
2. 红外光谱分析结果：通过红外光谱分析，确定待测样品中各物质的官能团和分子结构，并与标准样品进行比较，得出待测样品的组成。
3. 原子吸收光谱分析结果：通过原子吸收光谱分析，确定待测样品中各物质的浓度，并与标准样品进行比较，得出待测样品的组成。
4. 分子光谱分析结果：通过分子光谱分析，确定待测样品中各物质的分子结构和状态，并与标准样品进行比较，得出待测样品的组成。
六、实验讨论1. 本实验中，紫外-可见光谱、红外光谱、原子吸收光谱和分子光谱等多种光谱分析方法的综合运用，为物质的定性和定量分析提供了有力的手段。
光谱基础实验报告
一、实验目的1. 了解光谱的基本原理和分类；2. 掌握光谱仪器的操作方法；3. 通过实验，学习如何使用光谱仪器进行物质的定性和定量分析；4. 熟悉光谱数据处理方法。
二、实验原理光谱是物质吸收或发射电磁波时，其能量分布的规律。
根据电磁波波长的不同，光谱可分为紫外光谱、可见光谱和红外光谱等。
光谱分析是研究物质组成和结构的重要手段之一。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、荧光光谱仪、样品池、比色皿等；2. 实验材料：待测物质、标准溶液、溶剂等。
四、实验步骤1. 紫外-可见分光光度计实验（1）打开仪器，预热30分钟；（2）设定波长范围和步长，选择合适的扫描速度；（3）使用空白溶剂进行仪器校正；（4）将待测物质溶解于溶剂中，配制成一定浓度的溶液；（5）将溶液倒入比色皿中，放入样品池；（6）进行光谱扫描，记录吸收光谱；（7）根据标准溶液的吸收光谱，对待测物质进行定量分析。
2. 红外光谱仪实验（1）打开仪器，预热30分钟；（2）设定扫描范围和步长，选择合适的扫描速度；（3）使用空白溶剂进行仪器校正；（4）将待测物质制成薄膜，贴在样品池上；（5）进行光谱扫描，记录红外光谱；（6）根据标准物质的红外光谱，对待测物质进行定性分析。
3. 荧光光谱仪实验（1）打开仪器，预热30分钟；（2）设定激发波长和发射波长范围，选择合适的扫描速度；（3）使用空白溶剂进行仪器校正；（4）将待测物质溶解于溶剂中，配制成一定浓度的溶液；（5）将溶液倒入比色皿中，放入样品池；（6）进行荧光光谱扫描，记录激发光谱和发射光谱；（7）根据标准物质的荧光光谱，对待测物质进行定性和定量分析。
五、实验结果与分析1. 紫外-可见分光光度计实验通过实验，得到待测物质的吸收光谱，与标准溶液的吸收光谱进行对比，确定待测物质的浓度。
2. 红外光谱仪实验通过实验，得到待测物质的红外光谱，与标准物质的红外光谱进行对比，确定待测物质的组成。
光谱测量实验报告
光谱测量实验报告光谱测量是物理学中一项非常重要的实验技术。
通过对物质发出或吸收的光进行分析，可以了解物质的能级结构以及其组成成分。
本实验旨在通过光谱仪的使用，对不同物质的光谱进行测量和分析，探索光谱测量技术在实践中的应用。
实验中，我们使用一台高分辨率的光谱仪，该仪器能够将光分成不同波长并显示出其强度分布。
首先，我们选择了白炽灯作为实验光源，并将其光通过光谱仪进行测量。
结果显示，白炽灯发出的光谱中包含了连续的、平滑的亮度分布曲线。
这是因为白炽灯是一种连续光源，其光包含了各个波长的连续能量分布。
接下来，我们选择了氢气放电灯作为实验光源。
氢气放电灯是一种低压气体放电光源，其灯管内充满了氢气，并通电使之发光。
通过测量氢气放电灯的光谱，我们可以观察到一系列离散的亮线。
这些亮线对应于氢气原子在不同能级之间跃迁所产生的光。
通过与已知的能级跃迁相对应，我们可以确定氢气光谱中这些亮线的波长，进而了解氢气原子的能级结构。
进一步地，我们选择了各种不同物质的样本，并对其进行了光谱测量。
我们发现，不同物质的光谱具有明显的差异。
例如，通过测量荧光灯的光谱，我们可以看到其主要由几个尖锐的发射峰组成，这些峰对应于荧光粉发光时的能级跃迁。
而对于各种元素的样品，我们通过测量其吸收光谱，可以发现吸收峰的位置和个数与元素的组成和浓度有关。
这为物质的化学分析提供了有力的手段。
除了对物质的成分进行分析，光谱测量还能用于其他许多领域。
光谱测量技术在天文学中也有着广泛的应用。
通过测量恒星的光谱，天文学家们可以了解星体的温度、组成、运动以及更深入的物理特性。
在医学领域，光谱测量还用于生物分析和诊断。
例如，通过测量人体血液中不同物质的吸收光谱，医生们可以对患者进行疾病的诊断和治疗。
总之，光谱测量是一项重要而广泛应用的实验技术。
通过测量光的波长和强度分布，我们可以了解物质的能级结构、成分和性质。
光谱测量技术在物理学、化学、天文学以及医学等众多领域具有重要作用。
光谱实验初步实验报告
一、实验目的1. 熟悉光谱实验的基本原理和方法；2. 掌握光谱仪器的使用技巧；3. 学习光谱数据分析方法；4. 培养实验操作能力和科学思维。
二、实验原理光谱分析是研究物质组成和结构的重要手段之一。
当物质受到特定波长的光照射时，其内部的电子会发生跃迁，产生特定波长的光辐射。
这些光辐射通过光谱仪器的分析，可以得到物质的光谱信息，从而推断出物质的组成和结构。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、拉曼光谱仪、荧光光谱仪、氢原子光谱仪等；2. 试剂：样品、溶剂、标准品等。
四、实验内容1. 紫外-可见分光光度法实验：测定样品在紫外-可见光区的吸收光谱，分析样品的组成和结构；2. 红外光谱法实验：测定样品的红外光谱，分析样品的官能团和化学键；3. 拉曼光谱法实验：测定样品的拉曼光谱，分析样品的分子振动和旋转；4. 荧光光谱法实验：测定样品的激发光谱和发射光谱，分析样品的荧光性质；5. 氢原子光谱法实验：测定氢原子的巴尔末系发射光谱，计算氢原子的里德伯常数。
五、实验步骤1. 紫外-可见分光光度法实验：（1）将样品配制成一定浓度的溶液；（2）设置紫外-可见分光光度计的工作参数；（3）测定样品在紫外-可见光区的吸收光谱；（4）分析样品的吸收光谱，推断样品的组成和结构。
2. 红外光谱法实验：（1）将样品制成薄膜或溶液；（2）设置红外光谱仪的工作参数；（3）测定样品的红外光谱；（4）分析样品的红外光谱，推断样品的官能团和化学键。
3. 拉曼光谱法实验：（1）将样品制成薄膜或溶液；（2）设置拉曼光谱仪的工作参数；（3）测定样品的拉曼光谱；（4）分析样品的拉曼光谱，推断样品的分子振动和旋转。
4. 荧光光谱法实验：（1）将样品配制成一定浓度的溶液；（2）设置荧光光谱仪的工作参数；（3）测定样品的激发光谱和发射光谱；（4）分析样品的荧光性质。
5. 氢原子光谱法实验：（1）设置氢原子光谱仪的工作参数；（2）测定氢原子的巴尔末系发射光谱；（3）计算氢原子的里德伯常数。
长春理工大学大二上大物实验报告
实验1 导热系数的测量【实验目的】1、了解热传导现象的物理过程2、学习用稳态平板法测量材料的导热系数 3．学习用作图法求冷却速率4、掌握一种用热电转换方式进行温度测量的方法 【实验仪器】1、YBF-3导热系数测试仪 一台2、冰点补偿装置 一台3、测试样品（硬铝、硅橡胶、胶木板） 一组4、塞尺 一把 【实验原理】导热系数(热导率)是反映材料热性能的物理量，导热是热交换三种（导热、对流和辐射）基本形式之一，是工程热物理、材料科学、固体物理及能源、环保等各个研究领域的课题之一，要认识导热的本质和特征，需了解粒子物理而目前对导热机理的理解大多数来自固体物理的实验。
材料的导热机理在很大程度上取决于它的微观结构，热量的传递依靠原子、分子围绕平衡位置的振动以及自由电子的迁移，在金属中电子流起支配作用，在绝缘体和大部分半导体中则以晶格振动起主导作用。
因此，材料的导热系数不仅与构成材料的物质种类密切相关，而且与它的微观结构、温度、压力及杂质含量相联系。
在科学实验和工程设计中所用材料的导热系数都需要用实验的方法测定。
（粗略的估计，可从热学参数手册或教科书的数据和图表中查寻）1882年法国科学家J •傅里叶奠定了热传导理论，目前各种测量导热系数的方法都是建立在傅里叶热传导定律基础之上，从测量方法来说，可分为两大类：稳态法和动态法，本实验采用的是稳态平板法测量材料的导热系数。
为了测定材料的导热系数，首先从热导率的定义和它的物理意义入手。
热传导定律指出：如果热量是沿着Z 方向传导，那么在Z 轴上任一位置Z 0 处取一个垂直截面积ds （如图1），以dzdT表示在z 处的温度梯度，以dtdQ表示在该处的传热速率（单位时间内通过截面积ds 的热量），则传热速率与温度梯度及面积成正比，热传导定律可表示成：ds dzdTdt dQ Z 0)(λ-= (1) 1T 2Tz（图1）式中的负号表示热量从高温区向低温区传导（即热传导的方向与温度梯度的方向相反）。
光谱分析 实验报告【范本模板】
实验报告课程名称: 材料科学基础实验 指导老师： 乔旭升 成绩： 实验名称： 光谱分析 实验类型： 同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）三、主要仪器设备（必填）五、实验数据记录和处理七、讨论、心得二、实验内容和原理（必填） 四、操作方法和实验步骤 六、实验结果与分析（必填）一、实验目的通过本实验了解紫光/可见光光度计、傅里叶变换红外光谱仪（FTIR ）和荧光光谱仪的基本原理、主要用途和实际操作过程。
掌握玻璃透光率、薄膜吸收光谱、固体粉末红外光谱和固体发光材料荧光光谱的测试方法。
学习分析影响测试结果的主要因素。
二、实验原理电磁波可与多种物质相互作用。
如果这种作用导致能量从电磁波转移至物质，就称为吸收。
当光波与某一受体作用时，光子和接受体之间就存在碰撞。
光子的能量可被传递给接受体而被吸收，由此产生吸收光谱。
通常紫外和可见光的能量接近于某两个电子能级地能量差，故紫外与可见光吸收光谱起源于价电子在电子能级之间的跃迁，又称为电子光谱.当一束平行单色光照射到非散射的均匀介质时，光的一部分将被介质所反射,一部分被介质吸收，一部分透过介质。
如果入射光强度为I0.反射光强度为Ir ，吸收光强度为Ia ，透过光强度为It ，则有I0=Ir+Ia+It 投射光强度与入射光强度之比称为透光率 T=It/I0当一束具有连续波长的红外光照射某化合物时，其分子要吸收一部分光能转变为分子的震动能量或转动能量。
此时若将其透过的光用单色器进行色散，就可得到一带暗条的谱带。
以红外光的波长或波数为横坐标，以吸收率或者透过率百分数为纵坐标，把该谱带记录下来，就可得到该化合物的红外吸收光谱图.不同的化合物均有标准特征谱，将实验所得的光谱与标准谱对照，就可进行分子结构的基础研究和化合组成的分析。
可由吸收峰的位置和形状来推知被测物的结构，按照特征峰的强度来测定混合物中各组分的含量。
当分子吸收来自光辐射的能量后，其本身就由处于稳定的基态跃迁至不稳定的激发态： M+h ν→.激发态是不稳定的，寿命极短，激发态分子会迅速以向周围散热或再发射电磁波（荧光或磷光）的方式回到基态：→M+荧光(或磷光）.任何能产生荧光(或磷光）的物质都具有两个特征光谱：激发光谱和发射光谱.激发光谱：荧光(或磷光）为光致发光,因此必须选择合适的激发光波长,这可通过激发 专业： 材料0902姓名： 王应恺学号： 3090100481日期： 11.29 地点： 曹楼230装订 线光谱曲线来确定。
物理光学实验指导书(长春理工大学)
N 就能够求出激光的波长。 2
５、如此反复测量 5 次取其平均值。
六、思考题
1、激光照明的迈克耳逊干涉仪实验与用扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪实验室内有何 不同？ 2、扩展光源照明的迈克耳逊干涉仪中，补偿板的作用？
2
［实验二］
一、试验目的
法布里——珀罗干涉仪实验
1、 掌握法布里——泊罗干涉仪使用方法； 2、 进一步理解多光束干涉的理论和条纹特点； 3、 测量单色光的波长。
激光照明的迈克耳逊干涉仪一台（含其附件）
四、迈克耳逊干涉仪的原理
迈克耳逊干涉仪的原理光路如图 1－1 所示。 光源 S 发出的光首先到达分光板 G1 ， G1 的第二 个折射面上涂有半反半透膜层，入射光将在分光面上 同时发生反射及折射，形成 1、2 两支光路，1 光路经 由反射镜 M 1 反射、 G1 透射进入观察系统；2 支光路 经补偿板 G 2 透射、反射镜 M 2 反射及 G1 的分光面反 射之后进入观察系统，1、2 两支光路相遇发生干涉通 过观察系统即可观察到干涉条纹。 当采用扩展光源时将形成定域条纹，若此时两个 反射镜 M 1 , M 2 相平行，则形成定域于无限远的等倾 干涉条纹；若 M 1 , M 2 之间有一小的夹角，则将产生 等厚条纹，条纹定域在倾斜反射镜附近。反射镜 M 1 , M 2 可以借助于微动鼓轮在精密导轨上前后移 动，当前后移动反射镜改变 M 2 的位置时，将改变虚 平板（或虚楔板）的厚度，条纹将发生移动。 图 1－1 当采用的是点光源照明的条件下（诸如本次实验） ，将产生非定域条纹，只要在两只光 路重叠的空间里都能产生干涉条纹，因此不用任何成像元件只用一个白屏就能够看见干涉条 纹。可见当采用激光点光源照明时比较容易观察到干涉现象。
四、实验装置与原理
光谱折射照明实验报告
一、实验目的1. 了解光谱折射照明的基本原理和实验方法。
2. 掌握光谱折射照明装置的结构和操作方法。
3. 熟悉光谱折射照明在照明领域中的应用。
二、实验原理光谱折射照明是利用不同波长的光在介质中传播速度不同的原理，通过折射现象实现不同波长光的分离和聚焦。
实验中，光源发出的复合光通过色散元件（如棱镜、光栅等）进行色散，然后利用聚焦透镜将不同波长的光聚焦到样品上，实现对样品的光谱照明。
三、实验器材1. 光源：卤素灯2. 色散元件：棱镜3. 聚焦透镜：透镜组4. 样品台：可调式样品台5. 光谱仪：光谱仪及光谱采集卡6. 支架：固定装置四、实验步骤1. 将光源、色散元件、聚焦透镜、样品台、光谱仪等实验器材按照实验要求安装好。
2. 打开光源，调整样品台位置，使样品位于聚焦透镜的焦平面上。
3. 调整色散元件角度，使复合光通过色散元件进行色散。
4. 调整聚焦透镜组，使不同波长的光聚焦到样品上，实现光谱照明。
5. 调整光谱仪参数，如波长范围、分辨率等，进行光谱采集。
6. 记录光谱数据，分析样品的光谱特性。
五、实验结果与分析1. 实验过程中，观察到不同波长的光在样品上的聚焦效果不同，说明光谱折射照明可以实现对样品的光谱照明。
2. 通过光谱仪采集到的数据，分析样品的光谱特性，得出以下结论：（1）样品具有特定的光谱吸收特征，可以用于样品的定性和定量分析。
（2）光谱折射照明可以用于研究样品的化学成分、结构等信息。
（3）光谱折射照明在生物医学、材料科学、环境监测等领域具有广泛的应用前景。
六、实验总结1. 光谱折射照明是一种有效的照明方法，可以实现对样品的光谱照明。
2. 通过实验，掌握了光谱折射照明装置的结构和操作方法，了解了其在照明领域中的应用。
3. 光谱折射照明在多个领域具有广泛的应用前景，值得进一步研究和开发。
七、注意事项1. 实验过程中，注意安全操作，避免光源和实验器材损坏。
2. 调整实验参数时，要缓慢、准确，避免影响实验结果。
大学生光谱测量实习报告
大学生光谱测量实习报告大学生光谱测量实习报告作为一名优秀的大学生，学习能力是一个学生最需要具备的基础，而到了即将毕业的时候，学习能力有很多的表现。
基础理论知识的学习只是一部分，更加需要注重的是实践能力。
下面为大家推荐大学生光谱测量实习报告，希望可以帮助到朋友们。
一、实习的目的光谱测量学是研究精确测定和描绘地面光谱点空间位置及其变化的学科。
它的服务对象主要是各种工程建设、城镇建设和土地规划与管理等工作。
它是各种测量学的基础。
所以光谱测量的实习非常重要。
光谱测量学集中学习是在课堂结束之后在实习地集中的实践性教学,是各项课间的综合应用,是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。
通过实习,不仅了解到了光谱测量的全过程,系统地掌握测量光谱仪器的操作和检校、待定点计算的基本技能,而且为今后解决实际工程中的`有关问题打下基础,还能在业务组织能力和实际工作能力方面的锻炼。
通过一条水准环线的施测,掌握二等精密水准测量的观测和记录,使所学知识得到一次实际的应用在实习中培养了我们严格认真的科学态度、塌实求实的工作作风、吃苦耐劳的献身精神和团结协作的集体观念。
二、实习任务利用精密水准仪围绕本学校的篮球场测一圈。
每个组员都要轮换进行观测,拉尺,举尺还有就是记录数据并行结算。
尽量做到人人都能熟练掌握精密水准的操作和使用方法和技巧,并能快速准确无误的记录和处理结算处正确的结果。
三、实习的组织与准备了解精密水准测量的规范,掌握规范要求和注意点,了解精密水准测量记录纸的观察记录顺序。
对班级人员分组,精密水准测量分组情况(共6人):本组组员:许勤肖燕赵建新钟万红邓灯余朱立成实习的光谱仪器和工具精密水准测量:自动安平水准仪J2一台,数码水准尺一对,测绳,二等水准测量记录纸四、实习要求1、每组选定一条0.6-1.0Km的闭合水准环线,每人完成不少于一个测站上的观测、记录、扶尺、拉绳的作业。
2、计算环线测量成果表。
五、光谱仪器及工具测量工具的使用每组借用电子水准仪一套,数码水准尺一对,尺垫一副,50m测绳一根,记录板一块,自备铅笔,小刀和记录手薄。
光谱法实验报告范本
一、实验目的1. 理解光谱法的基本原理和应用领域。
2. 掌握光谱仪器的使用方法及操作技巧。
3. 通过实验，学会对样品进行定性分析和定量分析。
4. 培养实验操作能力、数据处理能力和分析问题的能力。
二、实验原理光谱法是利用物质对不同波长光的吸收、发射和散射等特性，对物质进行定性、定量分析的一种方法。
光谱法可分为紫外-可见光谱法、红外光谱法、原子光谱法、分子光谱法等。
1. 紫外-可见光谱法：利用物质对紫外-可见光的吸收特性，分析物质的组成和结构。
实验中，将样品溶解于溶剂中，制成溶液，通过紫外-可见分光光度计测量其在特定波长下的吸光度，根据吸光度与浓度之间的关系，对样品进行定量分析。
2. 红外光谱法：利用物质对红外光的吸收特性，分析物质的官能团和分子结构。
实验中，将样品制成粉末，通过红外光谱仪测量其在特定波长范围内的吸收光谱，根据吸收峰的位置和强度，对样品进行定性分析。
3. 原子光谱法：利用原子对特定波长光的吸收或发射特性，分析物质的元素组成。
实验中，将样品溶解于溶剂中，制成溶液，通过原子吸收光谱仪或原子发射光谱仪测量其在特定波长下的吸光度或发射强度，根据吸光度或发射强度与元素浓度之间的关系，对样品进行定量分析。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、红外光谱仪、原子吸收光谱仪、原子发射光谱仪、天平、移液管、容量瓶、烧杯、玻璃棒等。
2. 试剂：标准溶液、待测溶液、溶剂、指示剂等。
四、实验步骤1. 紫外-可见光谱法实验（1）配制标准溶液：根据实验要求，准确称取一定量的标准物质，溶解于溶剂中，配制成一定浓度的标准溶液。
（2）配制待测溶液：根据实验要求，准确称取一定量的待测物质，溶解于溶剂中，配制成一定浓度的待测溶液。
（3）测量吸光度：将标准溶液和待测溶液分别注入比色皿中，设定波长，使用紫外-可见分光光度计测量其在特定波长下的吸光度。
（4）绘制标准曲线：以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
光谱成像实验报告
一、实验目的1. 了解光谱成像的基本原理和操作方法；2. 掌握光谱成像系统的主要组成部分和功能；3. 学会使用光谱成像系统进行样品的光谱成像分析；4. 通过实验分析，了解不同样品的光谱特性。
二、实验原理光谱成像技术是一种将样品的光谱信息与图像信息相结合的成像技术。
它通过分析样品在不同波长的光强变化，得到样品的光谱图像，从而揭示样品的成分、结构等信息。
实验中，我们使用光谱成像系统对样品进行成像，分析样品的光谱特性。
三、实验仪器与材料1. 光谱成像系统：包括光谱仪、摄像头、光源、样品台等；2. 样品：有机物粉末、无机盐溶液、金属样品等；3. 计算机及软件：用于数据处理和分析。
四、实验步骤1. 准备实验样品，将其放置在样品台上；2. 开启光谱成像系统，设置合适的实验参数，如光谱范围、曝光时间等；3. 启动光源，对样品进行光谱成像；4. 将成像数据导入计算机，使用软件进行数据处理和分析；5. 分析不同样品的光谱特性，得出结论。
五、实验结果与分析1. 有机物粉末样品的光谱成像实验中，我们对有机物粉末样品进行了光谱成像。
结果显示，样品在可见光范围内具有丰富的光谱信息，其中包含有机物的特征吸收峰。
通过分析这些特征吸收峰，可以初步判断样品的成分。
2. 无机盐溶液样品的光谱成像实验中，我们对无机盐溶液样品进行了光谱成像。
结果显示，样品在紫外-可见光范围内具有明显的吸收峰，这些吸收峰对应于无机盐的特定离子。
通过分析这些吸收峰，可以确定样品中无机盐的种类和浓度。
3. 金属样品的光谱成像实验中，我们对金属样品进行了光谱成像。
结果显示，金属样品在可见光范围内具有特定的吸收峰，这些吸收峰对应于金属原子的电子跃迁。
通过分析这些吸收峰，可以了解金属样品的成分和结构。
六、实验结论1. 光谱成像技术可以有效地揭示样品的光谱特性，为样品成分、结构分析提供了一种新的手段；2. 通过对样品的光谱成像，可以初步判断样品的成分，为后续分析提供参考；3. 光谱成像技术在材料科学、化学、生物学等领域具有广泛的应用前景。
基于LCTF的成像光谱仪定标与测试系统研究
学号 M200972878 密级
硕士学位论文
基于 LCTF 的成像光谱仪定标 与测试系统研究
学位申请人： 段利华 学 科 专 业 ： 光电信息工程 指 导 教 师 ： 张南洋生 讲师 答 辩 日 期 ： 2011.12.30
A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering
3 基于 LCTF 的成像光谱仪的定标实验 3.1 3.2 3.3 积分球光源测试 ....................................................................................(25) 成像光谱仪的光谱定标 ........................................................................(27) 成像光谱仪的辐射定标 ........................................................................(31)
学位论文作者签名： 日期： 年 月 日
学位论文版权使用授权书
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密□， 本论文属于 不保密□。 在 年解密后适用本授权书。
长 春 理 工 大 学 实 习 报 告
长春理工大学学生实习报告_________2013_________~_________2014_________学年第_________2_________学期计算机实习类别________________________________________计算机科学技术学院________________________________________计算机科学与技术专业________________________________________110511207学号________________________________________米丹丹姓名________________________________________BP简介：BP算法，误差反向传播（Error Back Propagation, BP）算法。
BP算法的基本思想是，学习过程由信号的正向传播与误差的反向传播两个过程组成。
由于多层前馈网络的训练经常采用误差反向传播算法，人们也常把将多层前馈网络直接称为BP网络。
1）正向传播：输入样本－>输入层－>各隐层（处理）－>输出层注1：若输出层实际输出与期望输出（教师信号）不符，则转入2）（误差反向传播过程）2）误差反向传播：输出误差（某种形式）－>隐层（逐层）－>输入层其主要目的是通过将输出误差反传，将误差分摊给各层所有单元，从而获得各层单元的误差信号，进而修正各单元的权值（其过程，是一个权值调整的过程）。
注2：权值调整的过程，也就是网络的学习训练过程（学习也就是这么的由来，权值调整）。
在实际应用中，80%～90%的人工神经网络模型是采用误差反传算法或其变化形式的网络模型（简称 BP 神经网络），目前主要应用于函数逼近、模式识别、分类和数据压缩或数据挖掘。
BP模型：BP神经网络模型BP网络模型包括其输入输出模型、作用函数模型、误差计算模型和自学习模型。
光谱实训报告样板
一、实训目的本次光谱实训旨在通过实际操作，使学生了解光谱分析的基本原理、方法和应用，提高学生的实验技能和科学素养，培养分析问题和解决问题的能力。
二、实训时间2023年X月X日至2023年X月X日三、实训地点化学实验室四、实训内容1. 光谱分析基本原理2. 常用光谱仪器的操作与维护3. 光谱分析实验4. 数据处理与分析五、实训过程（一）光谱分析基本原理1. 实验目的：掌握光谱分析的基本原理，了解不同光谱分析方法的适用范围。
2. 实验内容：通过查阅资料，了解光谱分析的基本原理，包括吸收光谱、发射光谱、荧光光谱等。
3. 实验步骤：（1）阅读相关教材和资料，了解光谱分析的基本概念；（2）分析不同光谱分析方法的特点和适用范围；（3）总结光谱分析的基本原理。
（二）常用光谱仪器的操作与维护1. 实验目的：熟悉常用光谱仪器的操作方法和维护保养知识。
2. 实验内容：学习紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪、荧光光谱仪等仪器的操作方法。
3. 实验步骤：（1）了解仪器的基本构造和功能；（2）按照操作规程进行仪器操作；（3）学习仪器维护保养知识。
（三）光谱分析实验1. 实验目的：掌握光谱分析实验的基本操作，提高实验技能。
2. 实验内容：进行紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪等实验。
3. 实验步骤：（1）按照实验要求，准备实验样品；（2）按照操作规程进行实验操作；（3）观察实验现象，记录实验数据；（4）分析实验结果，得出结论。
（四）数据处理与分析1. 实验目的：掌握光谱分析数据处理与分析方法。
2. 实验内容：对实验数据进行处理和分析，得出结论。
3. 实验步骤：（1）对实验数据进行整理和计算；（2）运用统计软件进行数据分析；（3）撰写实验报告，总结实验结果。
六、实训结果与分析（一）光谱分析基本原理通过本次实训，我对光谱分析的基本原理有了更深入的了解，掌握了不同光谱分析方法的特点和适用范围。
（二）常用光谱仪器的操作与维护在实训过程中，我学会了紫外-可见分光光度计、原子吸收光谱仪等仪器的操作方法，了解了仪器的维护保养知识。
光谱学实验报告
光谱学实验报告实验目的：本实验旨在通过使用光谱仪测量不同光源的光谱，了解不同物质的发射光谱特性和吸收光谱特性，以及光谱仪的工作原理和使用方法。
一、实验仪器和材料：1. 光谱仪2. 不同光源3. 光滤波器4. 标准标本5. 实验记录表格二、实验步骤：1. 设置光谱仪：将光谱仪放置在平稳的桌面上，打开电源并校准光谱仪的波长范围。
2. 测量发射光谱：选择一个光源，如氢气放电管，将其与光谱仪相连，并打开光源。
逐一选择不同的波长范围，并记录下相应的波长和光强。
3. 测量吸收光谱：准备一组不同浓度的溶液，如铜离子溶液。
将光谱仪与光源相连，打开光源，并通过溶液中逐渐加入不同的浓度，测量吸收光谱曲线并记录下相应数据。
4. 测量标准标本：选择一个标准标本，如氢气灯。
将光谱仪与光源相连，并通过选择适当的波长范围测量其光谱，并记录下波长和光强。
5. 结果处理与分析：根据实验数据，绘制发射光谱曲线和吸收光谱曲线，并对数据进行分析和解读。
三、实验结果与讨论：通过实验测量，我们获得了不同光源的发射光谱和吸收光谱数据。
在发射光谱曲线中，我们观察到了氢气放电管的发射峰值位于紫外、可见和红外区域，这是由于氢原子的能级跃迁引起的。
在吸收光谱曲线中，我们观察到了铜离子溶液在特定波长下的强吸收，这是由于铜离子与光波发生共振而导致的。
根据实验结果，我们可以进一步了解不同物质的光谱特性。
发射光谱可以告诉我们物质对于不同波长光的辐射情况，而吸收光谱可以告诉我们物质对于不同波长光的吸收情况。
这些光谱特性对于确定物质的组成、结构和浓度具有重要意义。
四、实验结论：通过本实验，我们成功地测量了不同光源的发射光谱和吸收光谱，并对实验结果进行了分析和解读。
实验结果表明，物质的光谱特性可以用来确定其组成、结构和浓度，并且能够提供有关物质能级跃迁的重要信息。
光谱仪作为一种重要的测量工具，广泛应用于化学、物理、生物等多个领域。
五、实验心得：通过本次实验，我深刻认识到了光谱学的重要性和应用价值。
激光成像实验报告
激光成像实验报告激光成像实验报告激光成像是一种利用激光技术进行图像获取和处理的方法。
本次实验旨在通过激光成像技术，对不同材料的表面进行扫描和成像，以观察和分析其表面特征和结构。
一、实验原理激光成像是基于激光的光学成像技术，其原理主要包括激光器、光学系统和成像系统三个部分。
1.激光器：激光器是产生激光光源的关键设备。
本次实验中我们使用的是半导体激光器，其通过电流激发半导体材料产生激光。
2.光学系统：光学系统主要包括激光束的发射、聚焦和接收等部分。
激光束由激光器发射出来后，经过透镜等光学元件的作用，被聚焦到待测物体表面。
3.成像系统：成像系统通过接收和处理反射回来的激光束，获取待测物体表面的图像。
成像系统中的接收器将反射回来的激光束转化为电信号，然后经过信号处理和图像重建等步骤，最终得到物体的表面图像。
二、实验步骤1.实验准备：打开激光器电源，调整激光器的工作参数，使其输出的激光束具有适当的功率和波长。
2.样品准备：选择不同的样品，如金属、塑料、玻璃等，将其放置在实验台上。
3.激光扫描：将激光束聚焦到样品表面，通过激光束的扫描，对样品表面进行成像。
可以调整激光束的扫描速度和扫描范围，以获取不同分辨率和视野的图像。
4.图像处理：将接收到的激光信号转化为数字信号，并进行信号处理和图像重建。
可以使用计算机软件对图像进行进一步的处理和分析。
5.结果分析：观察和分析不同样品的成像结果，比较它们的表面特征和结构。
可以通过对图像的亮度、对比度等参数进行定量分析，得到更多有关样品的信息。
三、实验结果通过实验，我们成功地获取了不同样品的激光成像图像。
以金属样品为例，其成像结果显示出金属表面的光滑和反射特性。
而塑料样品的成像结果则展示了其表面的纹理和透明度。
通过对不同样品的成像结果进行比较和分析，我们可以更好地了解不同材料的特性和结构。
四、实验应用激光成像技术在工业、医疗、安全等领域有着广泛的应用。
在工业领域，激光成像可以用于表面质量检测、缺陷检测和尺寸测量等方面。
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C t xt y ( E x E y E y E x ) S t xt y ( E x E y E y E x )
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由此可得：
2 2 I t x t y M t 2 t 2 x y C 0 S 0 2 2 tx ty 2 2 tx ty
实 验 报 告
_________ —— _________学年 第_________学期 实 验 课 程 实 验 项 目 实 验 性 质 实 验 地 点 实 验 日 期 第 周 星期 第 节 成 环 境 参 数 一、实验目的及要求 二、实验原理、实验内容 三、实验仪器设备及材料 四、操作方法与实验步骤 五、实验数据记录及处理 六、实验结果分析及讨论 绩 学 生 姓 名 学 院 班 级 学 号 同 组 人 数 第 组
0 0 2t x t y 0
0 0
0 I 0 M 0 C 2t x t y S
归一化斯托克斯参量后对应的偏振光状态如表 2-1 所示： 表 2-1 斯托克斯矢量对应的偏振光状态
偏振光 自然光 水平线偏振光 45°线偏振光 -45°线偏振光 右旋偏振光 左旋偏振光
一、实验目的 1.1 了解液晶可调谐滤波器（LCTF）工作原理； 1.2 并利用其制作可见波段光谱相机，测量典型目标的成像光谱 特性。
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二、实验原理 2.1 液晶偏振控制器 2.1.1 偏振光获得的原理及方法 根据光波的偏振特性，光一般可以分为完全偏振光、部分偏振光和 自然光。光偏振特性的实质是描述光波电场矢量 E 末端轨迹的形状 和方位。 如果光波矢量末端在观测时间内的轨迹是一条固定的曲线， 那么光波就被称为偏振光。 如果光波矢量末端的轨迹完全随机改变， 那么光波就被称为自然光。由完全偏振光与自然光混合组成的光波 被称为部分偏振光。 偏振光根据光波矢量末端轨迹的不同分为线偏振光、圆偏振光 和椭圆偏振光。在光波传播过程中，矢量末端轨迹为直线，即光矢 量方向不变，大小随相位变化的光是线偏振光；光波矢量末端轨迹 为一个圆时，即光波矢量大小不变，方向随相位变化的光是圆偏振 光；光矢量大小和方向都随相位改变，末端轨迹为椭圆的光波被称 为椭圆偏振光。并且任意偏振光都可以用两个振动方向互相垂直、 相位有关联的线偏振光来表示。 布儒斯特于 1812 年发现，当入射角等于某一特定角度时，在反射光 中只有垂自直于入射面的振动，而平行于入射面的振动变为零，这 时的反射光为线偏振光，如图 1 所示。这个特定的入射角称为起偏 振角，又称布儒斯特角，以 ib 表示，其值为 ib =arctan（n2/n1）该 式称为儒斯特定律。当自然光由空气入射到玻璃板（ n2=1.50）时， ib=56.3° 。反之，由玻璃射向空气时，ib=33.7° 。 如果把许多玻璃片相互平行地叠在一起，构成一玻璃片堆，如 图 2.1（a）所示，自然光以布儒斯特角入射玻璃片堆时，光在各层 玻璃面上反射和折射，经多次反射除去了垂直于入射面的光振动， 可使最后透射出来的几乎完全是平行于入射面的光振动，即线偏振 光。由折射产生线偏振光当自然光以布儒斯特角入射时，反射光中 只有垂直于入射面的光振动，入射光中平行于入射面的光振动全部 被折射，折射光为部分偏振光。如图 2.1（b）所示。
2.2 液晶相位延迟器 液晶相位延迟器（见图 2-5）是通过电压控制液晶分子的折射率 来实现对光的相位延迟。在两片平板玻璃中间填充液晶材料，并在 玻璃片上镀上透明电极与校准层。玻璃板之间的空隙由其边缘精细 的玻璃纤维进行控制。这就制成了一个液晶相位延迟器。通常，液 晶分子是雪茄形状的，其折射率会随电压的改变而变化。如图 2-6 所示，当不加电压的时候，液晶分子平躺在与玻璃板平行的方向。 当加上电压的时候， 液晶分子开始 “站立起来” 。 当电压足够的时候， 液晶分子可以旋转到与玻璃板垂直的方向。
I M 或I C S
M
C
S
后一个表示法仅为便于书写。一般关心的是光强的相对值。因 此第一个参量取为 1，其余三个参量均除以 I，是为归一化斯托克斯 参量
1
M /I
C/I
S / I
对于一束完全偏振光，斯托克斯四参量为
2 I E x2 E y 2 M E x2 E y
I Ex Ex E y E y
* *
*
* *
M Ex Ex E y E y C Ex E y E y Ex S Ex E y E y Ex
把（2-3）式代入，得：
2 * 2
*
*
*
I t x Ex Ex t y E y E y
2 * 2 *
* *
M t x Ex Ex t y E y E y
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三、实验器具及装置 3.1 实验器具 电脑 电源 液晶玻片控制器 Walimex 800/8.0 Tele T2 长焦镜头 美国 Meadowlark 公司液晶偏振控制器及液晶相位延迟器 CRi 公司生产的 VariSpec™液晶可调滤波器 维视图像 MV-VEM200SM/SCGigE 工业相机 光学节点架 相纸和清洁器具
斯托克斯矢量
1 1 1
1
1 0 0
0 0 0
T
T
0 1 0 0 0 1
T
T
0 1 0
0 0 1
1
1
T
T
2.1.3 各种偏振态的检验和鉴别 光的偏振现象可以借助于实验装置进行检测，P1、P2 是两块同 样的偏振片。 通过一片偏振片 P1 直接观察自然光 （如灯光或阳光） ， 透过偏振片的光虽然变成了偏振光，但由于人的眼睛没有辨别偏振 光的能力，故无法察觉。如果我们把偏振片 P1 的方位固定，而把偏 振片 P2 缓慢地转动，就可发现透射光的强度随着 P2 转动而出现周 期性的变化， 而且每转过 90° 就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱 到最暗；继续转动 P2 则光强又从接近于零逐渐增强到最大。由此可 知，通过 P1 的透射光与原来的入射光性质是有所不同的，这说明经 P1 的透射光的振动对传播方向不具有对称性。如图 2-2 所示。
1台 2台 1台 1个 1组 1个 1个 若干 若干
3.2 实验装置图
图2
实验装置图
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（1-长焦镜头； 2-双凹透镜； 3-液晶波片控制器； 4-液晶偏振控制器； 5-液晶相位延迟器；6-节点架；7-液晶可调谐滤波器；8-凹透镜；9工业 CCD 相机；10-液晶波片控制器电源；11-CCD 相机电源；12接线板） 图三 偏振光谱相机实物图 注：其中液晶相位延迟器连接至液晶波片控制器 LC1 口，液晶相位 延迟器连接 LC2 口。 五、实验步骤 5.1 观察环境， 是否利于偏振光谱成像探测。 （天气晴朗， 微风， 光照充足） 5.2 选择拍摄目标。 5.3 进行目标拍摄。 5.4 比较实物与拍摄图。 5.5 改变不同中心波长滤波、液晶偏振控制器的电压、液晶相 位延迟器，比较灰度值与清晰度。
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当电压为零，液晶分子平躺在与玻璃板平行方向的时候，常光 折射率（no）与非常光折射率（ne）差别最大。随着液晶层两端电 压的增加， 液晶分子开始旋转， o 光折射率 （no） 与 e 光折射率 （ne） 的差别逐渐缩小，直到两者几乎相当。 如果入射光偏振方向与液晶 O 光折射率（no）一致，则由液晶 产生的相位延迟与所加电压无关。 这是因为液晶的 O 光折射率 （no） 不会随电压改变。如果入射光偏振方向与液晶 e 光折射率（ne）一 致，则由液晶产生的相位延迟会电压改变而变化。随着电压增加， 有效的双折射减小，导致延迟降低，因此可以根据需要将输入偏振 光变为线性，椭圆或圆偏振光。液晶相位可变延迟器用于整个可见 光和近红外区域。
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除此以外还有干涉衍射散射等方法获得线偏振光。 电矢量随时间作有规则地改变，即电矢量末端轨迹在垂直于传 播方向的平面上呈圆形或椭圆形，则称为圆偏振光或椭圆偏振光。 如果光波电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，这种偏振光就称为部分偏振光。 2.1.2 偏振参数的表示方法 完整的描述光波偏振态的方法有 4 种：三角函数表示法、琼斯矢量 表示法、斯托克斯矢量表示法、邦加球表示法。1852 年斯托克斯提 出用 4 个斯托克斯参量来描述任一束光波的强度和偏振态；由于被 描述的光可以是完全偏振光、部分偏振光和自然光，可以是单色光 也可以是非单色光，并且这 4 个斯托克斯参量都是光强的时间平均 值，能够直接测量，
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自然光经过偏振片后，改变成为具有一定振动方向的光。这是 由于偏振片中存在着某种特征性的方向，叫做偏振化方向，偏振片 只允许平行于偏振化方向的振动通过，同时过滤掉垂直于该方向振 动的光。通过偏振片的透射光，它的振动限制在某一振动方向上， 我们把第一个偏振片 P1 叫做“起偏器”， 它的作用是把自然光变成偏 振光，但是人的眼睛不能辨别偏振光。必须依靠第二片偏振片 P2 去 检查。旋转 P2，当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时，偏振 光可顺利通过，这时在 P2 的后面有较亮的光。当 P2 的偏振方向与 偏振光的偏振面垂直时，偏振光不能通过，在 P2 后面也变暗。第二 个偏振片帮助我们辨别出偏振光，因此它也称为“检偏器”。
C 2 E x E y cos S 2 E x E y sin
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凡是能够产生线偏振光的元件，都可以成为偏振器件。设有一 束沿 Z 方向传输的线偏振光，其偏振方向平行于 x 轴，该偏振器保 持入射线偏振态不变情况下的最大透过系数为 tx，称这时偏振器的 方向为 x 方向；相应条件下的最小透过系数为 ty，则偏振器的特性 可用这两正交方向（x，y）上的透过系数来表示。
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令被讨论的光分别通过下述四块滤色片 F1，F2，F3 和 F4，测出通 过滤色片后的光强 I1，I2，I3，I4，则斯托克斯参量为：
I 2 I1 M 2 I 2 2 I1 C 2 I 3 2 I1 S 2 I 4 2 I1