实验要求-偏振现象的观测和分析-2011-9

北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室

偏振现象的观测和分析

实验仪器：

激光器，光电接收器，偏振片2个，1/2波片，1/4波片，玻璃片，白屏。

实验要求：

一、 线偏振光的产生与检验

激光器做光源，光电接收器前放偏振片1、2。将上述仪器调等高共轴。

旋转偏振片2 (即检偏器)，定性观察强度的变化，几个零值。从某个光电流为零的位置开始，旋转偏振片2一周，每隔150记录一次光电流的数值。在坐标纸（直角坐标或极坐标）上画出光强随检偏器角度的变化图，并解释实验结果。

提示：在光强最强处选择合适的光电接收器量程，在无光照射条件下校准零点，测量过程不要改变量程。

二、 波片性能的测定

1. 1/2波片的研究

（1）调节偏振片2，使得透射光最小（消光）。在两偏振片之间加入1/2波片，旋转1/2波片，使透射光强最小，记录下波片和偏振片2的位置（角度）。

（2）1/2波片改变一定的角度Δθ（比如....40,30,20,10 ），旋转检偏器，测量光强最小时检偏器相对初始位置的角度变化Δφ。研究Δφ与Δθ之间的关系。总结线偏振光透过1/2波片后偏振状态的变化规律。

2．1/4波片的研究

（1）取下1/2波片，旋转检偏振片使光电流为零，记录此时检偏振片的角度。把1/4波片放到两偏振片中间，旋转波片一周，记录光电流为零时的次数和角度，求出相对入射线偏振光振动方向间的角度。

（2）从某个光电流为零的位置开始，把1/4波片转过150，记录光电流数值。旋转检偏振片一周，每隔150记录一次电流值。画出光强极坐标分布图，说明实验结果所反映的波片性质。

（3）从某个光电流为零的位置开始，把1/4波片转过450，记录光电流数值。旋转检偏振片一周，每隔150记录一次电流值。画出光强极坐标分布图，说明实验结果所反映的波片性质。

三、 平面镜反射起偏，Brewster 角的测量（选做）

将玻璃片放置在载物台上，使激光经过起偏器后在玻璃面上反射，用白屏接收观察反射光的起偏程度。旋转偏振片找到光强极小位置，转动载物台，仔细找到光强为零的角度（探索调节的方法，理论上应该能够消光），记录游标读数1θ；转动载物台，让激光从平板玻璃的另一个反射面入射，旋转

偏振片找到光强极小位置，转动载物台，仔细找到光强为零的角度，记录游标读数2θ。则Brewster 角为21

22--θθπ

。求玻璃的折射率。

注意：

1、眼睛安全：严禁直视激光器！仪器安全：禁止手摸玻璃仪器表面。

2、由于激光有相当大的偏振度，只有透射光很强而反射光很弱时才能保证达到了Brewster 角。 课后问题：

如何判别圆偏振光和自然光？给出实验方案和预期结果。