大学物理马吕斯定律
大学物理2知识点总结
dt D
t
4、全电流定律：
L
B d l 0 ( Ic Id )
( B
2 )
全电流总连续。 Id 与Ic的区别： 5、 长直平行电流间单位长度上的相互作用力：
dF dl
0 I1I2
2 d
同向相吸反向相斥
直 电 流
圆 电 流
电流分布 一段导线
q
0
高斯面内自由 电荷的代数和
4、电容器及其电容 （1）定义： C = Q/U （2）平板电容器: 串联：
1 C
n
C
S
d
（3）电容器的串、并联：
i1
1 C
i
并联：C
1 Q 2 C
2
i1
n
C
i
W （4）电容器的能量 ：
1 2
CU
2
2
1 2
UQ
5、电场能量密度： w
1 2
D d
k 加强 2 k 1 ) 减弱 （ 2
（k=0,1,2…)
5、薄膜干涉 的一般公式（⊥入射）：
2n2e
2
k , k 1,2 明
(2 k 1)
2
——（ ）
, k 0 ,1 暗
加不加，看条件
均匀 B 中，起、止点一样的任意导线平动，ε一样。
（2）一段导体转动（转轴∥
1 2
2
均匀 B
）
B L （轴位于端点且⊥导体）
若导体与轴不⊥，可将其等效为在⊥轴方向 的投影的转动。 （3）线圈转动 （转轴⊥均匀
简述马吕斯定律
马吕斯定律是由美国物理学家威廉·马吕斯于1881年提出的定律，也被称为马吕斯-
马斯卡定律。
它表明，在任何情况下，在一定的温度和压力下，每种物质的分子都有相同的能量。
它的定义是，在同一温度下，每立方厘米的不同气体的分子所能够拥有的能量是
相同的。
它的物理意义是：在一定的温度和压力下，每种物质的分子能量都是相同的，无论它
的分子的结构和大小如何，也无论它的分子的温度和压力如何。
马吕斯定律的重要性在于，它提供了一个可以确定物质性质的基本原理，可以用来研究物质的性质，并用来设计其他实验。
此外，马吕斯定律也为热力学提供了一个基本的原理，可以用来研究能量的变化。
它
的发现也提供了对热力学的理解，使得热力学可以更容易地被描述和理解。
总之，马吕斯定律是一个非常重要的定律，它可以提供一个可以确定物质性质的基本
原理，可以用来研究物质的性质，以及热力学的基本原理。
它的发现也使得热力学可以更
容易地被描述和理解，为物理学和化学的发展做出了重要贡献。
验证马吕斯定律实验报告
验证马吕斯定律实验报告用Origin进行线性拟合并修正系统误差——以“验证马吕斯定律”实验为例主要包含的内容：介绍了用Microcal Origin软件进行实验数据处理与线性拟合并进行系统误差修正的具体方法。
以验证马吕斯定律实验中入射光振动方向与检偏器主截面之间的夹角θ和通过光电探测器探测到的光电流强度Iθ的数据处理以及Iθ～cos2θ线性拟合为例，并找出系统误差，对测量结果进行修正，展现了Origin软件的便捷、高效、直观等优点。
对于线性曲线拟合，常用的方法有作图法，即在作图纸上人工拟合直线，此方法很方便，但却不是一种建立在严格的统计理论基础上的数据处理方法。
在作图纸上人工拟合直线时存在一定的主观随意性，难免会增大误差。
而最小二乘法是数据线性拟合中最常用的一种实验数据处理方法。
但是，如果运用最小二乘法手工计算拟合参数值，所需的计算比较繁琐，且容易出错。
现在计算机中的Excel或是Origin等数据图像分析软件中，在进行线性拟合时大都选用了最小二乘法算法。
运用计算机软件进行数据处理和作图，有着简便快速、精确度更高的优点，这也是信息时代发展的要求。
本文将选用验证马吕斯定律实验为例，介绍运用Origin 软件进行实验数据线性拟合的具体方法，并通过Origin软件处理实现消除系统误差。
用Origin实现实验数据的线性拟合下面是以验证马吕斯定律实验为例，说明Origin在运用最小二乘法算法进行实验数据线性拟合的方法步骤。
数据输入与处理首先将得到的实验数据输入Origin的工作表worksheet中.按其默认设置打开一个工作表窗口，在本文实验中共有11组数据，将其输入工作表中，如图2中A (X1) , I1 (Y1) , I2 (Y1) , I3 (Y1) 所示。
然后在工作表中通过Column/Add New Column新增一列，命名为B (X2) 用于存放夹角θ的余弦的平方.选中Column B (X2) ，右击然后选Set Column Values将跳出一个窗口，然后在编辑窗口输入Column B (X2) 的赋值运算公式:Col (B) =cos (Col (A) *pi/180) ^2, 点击OK，则可快速求得夹角θ的余弦的平方。
大学物理实验讲义实验06 光地偏振实验
SGP-2A型偏振光实验系统
【实验原理】
1、光波偏振态的描述
一般用光波的电矢量（又称光矢量）的振动状态来描述光波的偏振。按光矢量的振动状态可把光波偏振态大体分成五种：自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。这里重点讨论偏振光的描述。
一个单色偏振光可分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即
4套
偏振片
2片
半波片
λ＝632.8nm
1片
1/4波片
λ=632.8nm
1片
光电探头
1个
光电流放大器
AP-1型
1台
元件盒
装有黑玻璃镜、半波片、1/4波片
2、偏振片的特性和马吕斯定律的验证
（1）将已装有偏振片的SZ-51型偏振片波片架（P1置于0°）和光电探头安装在机座导轨的滑动座上，打开氦氖激光器预热10分钟，调等高共轴，然后旋转激光器使光电放大器显示一个较大值（从这我们可以看出所发出的氦氖激光的偏振状态是什么？）。注意：光电放大器前面板有一个增益调节旋钮，可以酌情调节，但需注意增益过大而溢出。
表3光强与角度的关系
（°）
0
15
30
45
60
75
90
I
3、波片的特性研究
（1）起偏器P1置于0°不变，检偏器P2置于90°，即两片偏振片处于正交状态，在它们中间插入半波片C，调至等高共轴，见图13，旋转波片一周，通过白屏或光电探头观察消光的次数并解释这现象。
图13波片的特性研究
（2）将半波片转至一任意角度（不要取0°、90°、180°、270°），然后旋转检偏器P2一周，观察发生的现象并作出解释。
（2）将已装有另1片偏振片的SZ-51型偏振片波片架P2和小白屏安装在机座导轨的滑动座上，顺序见图12，调等高共轴。旋转检偏器P2一周，通过小白屏观察透射光的光强变化现象，请试描述该现象。
大学物理64个必背定律
大学物理64个必背定律1. 牛顿第一定律：物体要保持静止或匀速直线运动，必须受到合力为零的作用。
2. 牛顿第二定律：物体受到的合力等于其质量乘以加速度。
3. 牛顿第三定律：对于任何两个物体之间的相互作用力，作用力大小相等，方向相反。
4. 引力定律：两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
5. 万有引力定律：两个物体之间的引力与它们的质量乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比。
6. 雪崩原理：当物体上的压力大于它承受的极限时，会发生雪崩。
7. 质量守恒定律：在任何封闭系统中，质量不会凭空增加或减少，只会转化形态。
8. 能量守恒定律：在任何封闭系统中，能量不会凭空增加或减少，只会转化形态。
9. 动量守恒定律：在任何封闭系统中，动量的总和在时间变化过程中保持不变。
10. 波尔定律：原子的电子只能存在于特定的能级上，能级间的距离越大，对应的能量差越大。
11. 热力学第一定律：能量不能凭空产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
12. 热力学第二定律：自然界中，熵（系统的无序程度）总是增加的。
13. 斯特藩-玻尔兹曼定律：物体的辐射功率与其绝对温度的四次方成正比。
14. 欧姆定律：电流强度与电压成正比，与电阻成反比。
15. 电场定律：电场强度与电荷量的比例成正比，与距离的平方成反比。
16. 磁场定律：磁场强度与电流的乘积成正比，与距离的立方成反比。
17. 法拉第电磁感应定律：磁场变化会在闭合电路中产生感应电动势。
18. 焦耳定律：电功率等于电流的平方乘以电阻的大小。
19. 伽利略运动定律：物体在没有外力作用下，保持原来的速度和方向做匀速直线运动。
20. 弗莱明左手定则：带电粒子在磁场中受到的力是垂直于电流方向和磁场方向的。
21. 湿度定律：相对湿度与空气中水蒸气的压强之间存在一定的关系。
22. 斯涅耳定律：反射光线与折射光线所在平面的夹角等于入射角。
23. 斯托克斯定律：物体在流体中受到的阻力与速度成正比。
大学物理-验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率实验报告
偏振光实验报告——验证马吕斯定律测量蔗糖溶液的旋光率【实验目的】测量蔗糖水溶液在特定温度及波长的光源的旋光率，验证蔗糖溶液的旋光度与其浓度成正比。
【实验原理】振动面的转角ϕ与管长L 和溶液的浓度c 成正比：ϕ=[]cL α（1）其中比例系数[]α叫做该溶液的旋光率，且[]α＞0表示右旋。
在旋光物质中线偏振光沿光轴传播时可以分解成左旋光和右旋光（L 光和R 光）。
由于旋光性物质具有不对称性，即有使光向相反方向转动的镜像物质的碳原子，导致它们的传播速度L υ,R υ略有不同，或者说两者的折射率不同，因而经过旋光性物质时产生不同的相位滞：dn LLλπϕ2=dn RR λπϕ2=式中d 为旋光晶片的厚度或盛裝旋光溶液容器的长度。
当光束穿出旋光性物质后，左、右旋圆偏振光可以合成为一个线偏振光，其偏振方向在L E →，R E →瞬时位置的角分线上。
从图中看出，次方向相对原来的竖直方向转过了一个角度φ，其大小为()()d n n L R L R -=-=λπϕϕφ21当L R n n >时，φ>0，物质是左旋的；当L R n n <时，φ<0，物质是右旋的，这样，存在镜像形式的物质的旋光性便得到了解释。
实验中可通过更换浓度长度积法测旋光率：因为ϕ=[]cL α，实验中我们可以通过改变cL 值，即浓度长度积的大小得到相应的旋光度，并将旋光度的测量值与对应的cL 值做线性拟合，以cL为横轴，旋光度为纵轴，则斜率为旋光率。
旋光仪的结构和工作原理：光线从光源投射到聚光镜、滤色镜、起偏镜后变成平面偏振光再经过半荫片分解成o光和e光，视场中出现二分视界，通过转动手轮找到暗视场（因为人眼在较暗的环境下对亮度的微小变化感觉特别灵敏，因而实验中选择视场作为角度测量的基准以减小角度测量误差）。
这时找到暗场并记录下此时的角度测量数据φ1，然后再放入装有旋光物质的测试管，此时两种线偏振光都会以相同的旋光度旋转相同的角度，暗场会消失，从目镜中能观察到半边亮半边暗的不同亮度。
大学物理下册基本概念定律归纳总结
大学物理下册基本概念定律归纳总结大学物理下册基本概念定律归纳总结大学物理下册基本概念定律归纳总结一．1. 电偶极子模型：是指电量为q、相距为d的一对正负点电荷组成的电结构，电偶极子的方向为从负电荷指向正电荷。
2. 电介质模型（木有）3. 电容器是装电的容器，是一种容纳电荷的器件。
4. 磁偶极子模型：磁偶极子是类比而建立的物理模型。
由于没有发现单独存在的磁单极子，因此磁偶极子的物理模型不是两个磁单极子，而是一段封闭回路电流。
磁偶极子模型能够很好地描述小尺度闭合电路元产生的磁场分布[1] 。
5. 抗磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而削弱了，这类磁介质称为抗磁质。
顺磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而增强了，这类磁介质称为顺磁质。
铁磁质：磁介质中的磁感应强度由于磁介质的存在而增强了成千上万倍，这类磁介质称为铁磁质。
6. 位移电流是电位移矢量随时间的变化率对曲面的积分。
7. 涡旋电场：涡旋电场是由变化的磁场所产生，既变化的磁场在其周围也会激发一电场，叫做感应电场或涡旋电场。
8. 霍尔效应：当电流垂直于外磁场方向通过导体时，在垂直于磁场和电流方向的导体的两个端面之间出现电势差的现象称为霍尔效应9. 光栅由大量等宽等间距的平行狭缝构成的光学器件称为光栅。
10. 偏振光：我们把光在与传播方向相垂直的平面内的各种振动状态称为光的偏振。
11. 光电子：光电子学是指光波波段，即、可见光、和软X射线波段的电子学。
（没有光电子）12. 德布罗意波：物质波，又称德布罗意波，是，指空间中某点某时刻可能出现的几率，其中概率的大小受波动规律的支配。
13. 量子力学波函数：指给定系统的能够完整描述该系统的，即描述该系统的全部可测量的物理量的具体情况，亦即该系统的能量、动量、角动量、位置等等物理量到底是多少乃至它们怎样随时间而变。
二．1. 电场：是电荷及变化周围空间里存在的一种特殊物质。
它是客观存在的，电场具有通常物质所具有的力和能量等客观属性。
大学物理实验偏振光实验报告
大学物理实验偏振光实验报告大学物理实验偏振光实验报告引言：偏振光是一种特殊的光，它的电场振动方向只在一个平面上，与普通光的电场振动方向不同。
在大学物理实验中，我们进行了偏振光实验，通过观察光的偏振现象，深入了解了光的性质和行为。
本报告将详细介绍实验的目的、原理、实验步骤、实验结果和分析。
实验目的：1.了解光的偏振现象和特性；2.学习使用偏振片和偏振片组成的光学器件；3.观察偏振光的现象，验证马吕斯定律。
实验原理：偏振光的产生可以通过偏振片实现，偏振片是一种能够选择性地通过特定方向振动的光的光学器件。
当普通光通过偏振片时，只有与偏振片振动方向平行的光能够通过，垂直于振动方向的光则被阻止通过。
这样，就可以将普通光转换为偏振光。
实验步骤：1.准备实验所需材料：偏振片、光源、光屏、旋转台等；2.将光源放置在旋转台上，使其射出的光通过偏振片；3.调整旋转台，观察光通过偏振片后的变化；4.在光屏上观察光的强度分布；5.旋转偏振片，观察光的强度变化。
实验结果：通过实验观察，我们得到了以下结果：1.当偏振片与光源之间的角度为0°或180°时，光通过偏振片的强度最大；2.当偏振片与光源之间的角度为90°或270°时，光无法通过偏振片；3.在其他角度下，光通过偏振片的强度介于最大值和最小值之间；4.旋转偏振片，光的强度会随之变化。
实验分析：根据实验结果，我们可以得出以下结论：1.偏振片具有选择性地通过特定方向振动的能力，只有与振动方向平行的光能够通过；2.当光通过偏振片时，光的强度会随着偏振片与光源之间的角度变化而变化；3.马吕斯定律指出，通过两个偏振片的光强度与两个偏振片之间的角度有关，光强度最大时，两个偏振片的角度相同或相差180°，光强度最小时，两个偏振片的角度相差90°或270°。
结论：通过本次偏振光实验，我们深入了解了偏振光的性质和行为。
大学物理第十四章波动光学习题+答案
D k 0,1, 2 明纹中心位置
暗纹中心位置
k 1, 2,3
D 相邻两明纹(或暗纹)中心间距离： Δx d
3、薄膜等厚干涉 劈尖干涉
垂直入射： 2ne
2
相邻明纹(暗纹)间的厚度差： e
C R
2n 相邻明纹(暗纹)中心间距离: l 2n
牛顿环
r 2Re
(2) 屏幕上主极大位置由光栅公式决定
(a b)sin k
(3) 缺级现象 (a b)sin k
k 0,1, 2, 3 ——主极大
k 1, 2, 3
k 1, 2, 3
干涉明纹 衍射暗纹
a sin k
ab k k k 1, 2, 3 a (4) 重级现象 k11 k2 2
波 动 光 学 习 题 课
一、基本概念
1、相干光的获得 把由光源上同一点发出的光设法分成两部分，再叠 加起来。
分波阵面法
分振幅法
2、光程与光程差
n2 r2 n1r1
3、半波损失
2 2 (n2 r2 n1r1 )
当光从光疏媒质射向光密媒质时，反射光有位相 的突变，相当于 的附加光程差，叫半波损失。
x tan 5 103 f
a sin 0.2 5 10 mm 1000 nm 4 2
3
a
x
f
暗纹，4个半波带
4-5 某元素的特征光谱中含有波长分别为1=450nm 和2=750nm的光谱线。在光栅光谱中，这两种波长的 谱线有重叠现象，重叠处2的谱线的级数将是 (A) 2，3，4，5…… (C) 2，4，6，8……
14.11 偏振片的起偏和检偏 马吕斯定律
i
n1
36 56
0
i2
n2
因为玻璃的反射光为完全
n3
偏振光，由布儒斯特定律
n3 1.5 tgi2 n2 1.33
i2 480 26
i2 11030
《大学物理》 西安交通大学理学院
王瑞敏
§14.13 晶体的双折射现象
一. 双折射现象
1.双折射 双折射现象 一束光入射 到各向异性的介质后出现 两束折射光线的现象。 2. 寻常光和非常光 两折射光线中有一条始终在入 射面内，并遵从折射定律，称 为寻常光，简称 o 光
光轴 v o t
v e t
正晶体
光轴
vo ve no ne
v o t
v e t
ve
vo
( 垂直光轴截面 )
( 平行光轴截面 )
《大学物理》 西安交通大学理学院 王瑞敏
负晶体
光轴
vo ve no ne
ve
vo
( 垂直光轴截面 )
( 平行光轴截面 )
《大学物理》 西安交通大学理学院
i
i 90
由三角关系：
0
n1
i2
n2
900
900 i2
n3
i2
由折射定律:
n1 n1 sin sin i cos n2 n2
王瑞敏
《大学物理》 西安交通大学理学院
n1 1 tg n2 1.33
王瑞敏
二. 单轴晶体中的波面 ( 惠更斯作图法(ve>vo) )
1. 光轴平行入射面，自然光斜入射负晶体中 B
大学物理 14-9 马吕斯定律 PPT
2. 偏振片
涂有金鸡纳霜或碧硒（电 气石）等材料的簿膜
透明玻璃片
二、 偏振片起偏和检偏 马吕斯定律 1. 起偏与检偏: 起偏 ——从自然光获得偏振光 检偏 ——检查某束光是否是偏振光；
起偏振器 ——从自然光获得偏振光的装置； 检偏振器 ——检查某束光是否是偏振光的装置。
2. 偏振片 自然光
• • • I出 （ I0/2)cos2 tsin 2 t
I0
I0 / 2
(I0/8)(sin22t)
M
P
N
t=00、900、1800、2700 时，输出光强为零。
I 0 cos2 t
2Leabharlann t=450、1350、2250、3150 时，输出光强最大为I 0 / 8 。
I 0 c o s 2 t cos2(900 t) 2
大学物理 14-9 马吕斯定律
振动方向对于传播方向的不对称性称为偏振。
偏振是横波所特有的性质。
光的波动性
光的干涉、衍射 .
光波是横波
光的偏振 .
机 械
纵波 振动方 向相对传播方向
波
具有对称性；
穿
过
横波 振动方
狭 缝
向相对传播方向 不具有对称性.
振动方向对于传播方向的不对称性称为偏振。
偏振是横波所特有的性质。
1 3
M
N
例2. 使自然光通过两个偏振化方向成 600 角的偏振片，
透射光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片， 它的偏振化方向与前两个偏振片成 300 角，试求入射光强
和插入另一偏振片后的透射光强各为多少？
I 10
•• •
I10 / 2 30 0
验证马吕斯定律的实验方法
Ｖ／ｍＶ
０
相对偏差／％
０．８ ２．５ ２．４ ２。６ Ｏ．Ｏ ６．２ ４２
由上表可见，测量结果基本满意．该装置既
可作为演示仪器，也可作为实验仪器，加上波片
（上接３３页）
不同规格的灯泡得到的经验公式
介绍供参考． 工程师在选择电热合金材料时，希望它的
电阻温度系数较小，镍铬合金和铁铬铝合金符 合要求．这样就使电热器在通电之初和达到额 定状态后的电流值差别不大，可减小电网负荷
３参考文献
１
廖耀发等．大学物理教程．武汉：武汉测绘科技大学 出版社，１９９３
２０ ７４ ７２
３０ ６２ ５８
４０ ４９ ４５
５０ ３４ ３２
６０ ２０ ２１
７０ ９ ９
８０ ４ ３
９０
Ｏ
２杭州光学仪器厂．ＷＪＺ型多功能激光椭圆偏振仪 ３任致程．半导体敏感元件及典型应用实例．北京：机 械工业出版社，１９８９ ４沙占友．数字万用表业余制作与维护．北京：人民邮 电出版社，１９９３ （２０００—１０—２３收稿）
（１）
马吕斯定律表述为：一束强度为，。的线偏
振光通过检偏器后的强度为
Ｉ—ＩｏＣＯＳ２口
表面的光强很小，约在肛Ａ量级，我们选用一放
如图１所示，由起偏器Ｐ一产生一线偏振 光，强度为，。，其透振方向为ＭＭ＇，通过检偏器
大电路将光电流转换成电压并放大，使输出电
压达ｍＶ量级．利用Ａ／Ｄ转换芯片ＩＣＩ。７１０７
实物和查阅有关的资料等途径来认识，下面的 万 方数据
铬合金或铁铬铝合金制成的电热丝，用在家用 小电炉、电热水器、电烙铁中；钨丝，用在红外线 灯泡中；ＰＴＣ电热陶瓷元件，用在电饭煲、频谱 治疗仪、新型的居室和浴室暖风机中．可以从上 述三类中各取一种电热器，先由每一个的额定 功率和额定电压计算出在额定状态下的电阻， 再用万用表测出它在常温下的电阻，看到两者 差别还是很大，然后探究其原因。不同电热器的
大学物理公式大全完整版2024
引言概述：大学物理是一门基础而重要的学科，涵盖了广泛的知识领域，其中包括了许多重要的物理公式。
这些公式是研究物理现象和解决物理问题时的基础工具。
本文将为您提供一份大学物理公式的完整指南，详细介绍了五个主要领域的公式，并对每个公式的应用和推导进行深入讨论。
正文内容：一、牛顿力学1.牛顿第一定律公式：F=ma2.牛顿第二定律公式：F=dp/dt=md^2x/dt^23.牛顿第三定律公式：F_1=F_24.大轨道运动定律公式：F=Gm_1m_2/r^25.动能定理公式：K=1/2mv^26.动量守恒定律公式：m_1v_1i+m_2v_2i=m_1v_1f+m_2v_2f 7.动量冲量定理公式：Fdt=dp8.万有引力定律公式：F=G(m_1m_2)/r^29.刚体转动定律公式：τ=Iα二、电磁学1.库仑定律公式：F=k(q_1q_2/r^2)2.电场强度公式：E=F/q3.电势能公式：U=k(q/r)4.法拉第电磁感应定律公式：ε=dΦ/dt5.汤姆生公式公式：U_L=1/2LI^26.麦克斯韦方程组公式：∇E=ρ/ε_0,∇H=0,∇xE=∂B/∂t,∇xH=J/ε_0+∂D/∂t 7.安培定律公式：Bl=μI8.毕奥萨伐尔定律公式：F=μ0I_1I_2(l/2πr)9.弗朗西斯电磁感应定律公式：V=NdΦ/dt三、光学1.折射定律公式：n_1sin(θ_1)=n_2sin(θ_2)2.薄透镜公式公式：1/f=1/do+1/di3.杨氏双缝干涉公式公式：x=λL/d4.光的多普勒效应公式：f'=f(v+v_observer)/(v+v_source)5.镜面成像公式公式：1/do+1/di=1/f6.光程差公式公式：ΔL=nλ7.马吕斯定律公式：θ_1/θ_2=v_1/v_2=λ_1/λ_2 8.射电天文学公式公式：v_r=cΔλ/λ9.艾里斑公式公式：asinθ=mλ四、热学1.热力学第一定律公式：ΔU=QW2.理想气体状态方程公式：PV=nRT3.熵增定律公式：ΔS=Q/T4.热传导公式公式：dQ/dt=kAdT/dx5.热容定律公式：Q=mcΔT6.热平衡定理公式：m_1c_1T_1+m_2c_2T_2=m_3c_3T_3 7.热工学效率公式公式：η=(W/Q_H)100%8.理想气体绝热过程公式公式：PV^γ=常数9.热平衡定理公式：Q_H=Q_C+W五、量子力学1.德布罗意波长公式公式：λ=h/p2.斯特恩格拉赫实验公式公式：Δθ=eV/h3.声子的能量公式公式：E=hf4.泡利不相容原理公式：ΔpΔq≥h/2π5.薛定谔方程公式：iħ∂ψ/∂t=ħ^2/(2m)∇^2ψ+Vψ6.库仑势能公式公式：V(r)=k/r7.波恩定则公式：N=2l+18.熟悉派塞尔公式公式：Ψ=[2/(πa_0^3)]^1/2exp(r/a_0)9.波尔理论公式：E=13.6Z^2/n^2总结：大学物理中的公式是解决物理问题和研究物理现象的重要工具。
上海交通大学物理实验报告(大一下)偏振光试验报告
实验报告姓名：王航班级：F0703028 学号：5070309025同组姓名：周智恺指导教师：实验日期：2008.3.24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=ɑ，强度I=，I=ɑ=Ｉɑ，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。
吉林大学大学物理实验 实验2.17偏振光的研究
实验2.17偏振光的研究光的偏振性证明了光是横波，人们通过对光的偏振性质的研究，更深刻地认识了光的传播规律和光与物质的相互作用规律。
目前，偏振光的应用已遍及工农业、医学、国防等部门。
利用偏振光装置的各种精密仪器，已为科研、工程设计、生产技术的检验等，提供了极有价值的方法。
一、实验目的1、观察和理解光的偏振现象。
2、掌握产生和检验偏振光的方法。
3、验证马吕斯定律和布鲁斯特定律。
4、用1/4波片产生并检验椭圆偏振光和圆偏振光。
二、实验原理由于光波是横波，所以光矢量总是与光的传播方向垂直。
在与传播方向垂直的平面内，光矢量可能有各种不同的振动状态，我们称之为光的偏振态。
最常见的光的偏振态有：自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。
1.马吕斯定律从自然光获得偏振光的过程叫起偏。
起偏的最简单方法是让自然光通过一块偏振片，其透过的光就成为线偏振光，这块偏振片叫起偏器。
使用另一块偏振片来检验偏振光，用来检验偏振光的装置称为检偏器。
如果检偏器的偏振化方向与起偏器的偏振化方向相同，则透过的光强最大。
如果把检偏器转过90º，则透射光强为零。
对于检偏器与起偏器的偏振化方向的夹角为任意角度，若入射到检偏器上的线偏振光强度为I 0，出射的光强为I ，由于光强与振幅平方成正比，透射光强为αα220200c o s )c o s (==A A I I 或者写成I = I 0cos 2α (2.17-1)上式为马吕斯定律。
2 布儒斯特定律自然光在两种各向同性介质的分界面上反射和折射时，反射光和折射光都成为部分偏振光，不过反射光中垂直于入射面的振动(简称垂直振动)较强；而折射光中平行于入射面的振动(简称平行振动)较强。
如图2.17-1所示。
当入射角等于某一特定值i 0时，反射光是光振动垂直于入射面的线偏振光，如图2.17-2所示。
这个特定的入射角i 0叫做布儒斯特角。
并且21120tan n n n i == (2.17-2) 式中, n 21=n 2/n 1为介质2对介质1的相对折射率。
7验证马吕斯定律
α(°）
1
0
15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 … 360
实验原理
I（μA）
α(°） 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 … 360
实验内容 2
实验数据
I（μA）
α(°） 0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 … 360
实验介绍 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 实验数据 注意事项 问题思考
偏振片 起偏与检偏
二向色性 : 某些物质能吸收某一方向的光 振动 , 而只让与这个方向垂直的光振动通过, 这种 性质称二向色性 .
偏振片 ： 涂有二向色性材料的透明薄片 .
它只让偏某振一化特方定向方：向的当光自通然过光，照这射个在方偏向振叫片此上荧光偏时，
振片的偏振化方向 .
屏
起 偏
I0
起偏器
1 2
I
0
偏振化方向
验证马吕斯定律
Return PgUp PgDn
• NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY
实验介绍
检 实偏验目的
实验仪器起偏器
《大学物理实验》 江苏省精品课程
检偏器
实验内容 实验数据 注意事项 问题思考
• NANJING UNIVERSITY OF INFORMATION SCIENCE & TECHNOLOGY
《大学物理实验》 江苏省精品课程
数理学院
Return PgUp PgDn
实验内容 手持照明放大镜一个； 实验数据 光具座一套。
注意事项
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
检
偏
起偏器
检偏器
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律
三、 马吕斯定律
自然光
线偏振光
I0
I
..
第14第章七波章动静光电学场
A0
aA
A0
A
起偏器
检偏器
a
检偏器前偏振光振动方向与检偏器偏振化方向之间
的夹角。
AA0cosa
I
I0
A2
A
2 0
cos2 a
A A0
马吕斯定律
cos a
为 I 0 ，试求由系统出射的光强是多少？
I0
I0 / 2
•• •
M
P
N
I 0 cos2 t
2
• • • ••• AA0cosa
I
I0
A2
A
2 0
cos2 a
一束光强为
A cos a
A0
马吕斯定律
I0 cos2 2
I I0cos2a
I的0 自然光透过
I0
t
cos2(900 t)
M
O
I0
2
检偏器，透射光强为： I 0 / 2
I0 / 2 N 300
II'cos2300
600
N N ' I ' I0 cos2 300
2
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
振讨讨片论论转p 2动，在p光2两强透块为过正I交p0 3偏的的振自光片然强光pI1垂,与p直转3 之入角间射的插于关入偏系另振. 一片块p 1偏，
.. .. .. . .
二、 偏振片起偏和检偏 马吕斯定律 1. 起偏与检偏: 起偏 ——从自然光获得偏振光 检偏 ——检查某束光是否是偏振光；
起偏振器 ——从自然光获得偏振光的装置； 检偏振器 ——检查某束光是否是偏振光的装置。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
60o 30o
1 3
M
N
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
例2. 使自然光通过两个偏振化方向成 600 角的偏振片， 透射光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片， 它的偏振化方向与前两个偏振片成 300 角，试求入射光强 和插入另一偏振片后的透射光强各为多少？
各种振动方向的光出现的机会相等， 沿同一振动方向的原子光波列的强度与振 动方向无关，称这种光为自然光。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动 方向相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然 光光强的一半。
2. 偏振片
涂有金鸡纳霜或碧硒（电 气石）等材料的簿膜
透明玻璃片
二、 偏振片起偏和检偏 马吕斯定律 1. 起偏与检偏: 起偏 ——从自然光获得偏振光 检偏 ——检查某束光是否是偏振光；
起偏振器 ——从自然光获得偏振光的装置； 检偏振器 ——检查某束光是否是偏振光的装置。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电涂定荷有律守金鸡恒纳定霜律或碧第硒1（4第章电七波章动静光电学场
2. 偏振片
气石）等材料的簿膜
自然光
透明玻璃片
偏振片特点：
有一个特定的方向， 只让平行于该方向的振动 通过。
这一特定的方向 称为偏振化方向.
偏振化方向
偏振光
Hale Waihona Puke 偏振片的用途 a) 作起偏振器 b) 作检偏振器
自然光 I0
自然光 I0
I0
I0/2
II0/02/2
偏振光
I0/2
不变暗
I0/2
变暗
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
平面偏振光的表示法：
❖ 光矢量在屏平面内
......... ❖光矢量与屏平面垂直
❖光矢量与屏平面斜交
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
部分偏振光： 如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量
部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。 部分偏振光表示法：
1 IX IY 2 I0
• •••••
2. 自然光：
原子发光是随机的，在普通光源中不同原子发出的光 波列，它们的频率、初相位、振动面、传播方向及波列长 度都可能不同。
各种振动方向的光出现的机会相等， 沿同一振动方向的原子光波列的强度与振 动方向无关，称这种光为自然光。
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
•• 讨论：光强的调制
在透振方向正交的起偏器M和检偏器 N 之间，插入
一片以角速度 旋转的理想偏振片P，入射自然光强
为 I 0 ，试求由系统出射的光强是多少？
• • • I出 （ I0/2)cos2 tsin 2 t
II33 I8 I0 2(s2ci2 oa sn a s1 2 inIa 0c )2 o 2a 1 8Is s 0sii2 n a n 22a
a 若 在 0~2π间变化， I 3 如何变化？
a0,π,π,3π,
22
I30
aπ,3π,5π,7π,
44 4 4
I3I8 0
I0
p1
p3
a p 1
p2
p3
I0
p1
I1
I p 2
2
p3
I3
I1
1 2
I0
I2 I1co2as
I0 2
cos2
a
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
I0
p1
I1
I p 2
2
p3
I3
a p 1
p2
p3
I2
I0 2
cos2a
I3I2co2s(π2a)
❖光矢量与屏平面斜交
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
部分偏振光： 如果将自然光中的两个垂直分量中的其中一个分量
部分地削弱，所得的光线称为部分偏振光。
部分偏振光表示法：
.. .. .. . .
如果所有光矢量都在一个平面内振动 称这种光线为线偏振光或平面偏振光。
I I0cos2a
M
一束光强为
I
的自然光透过检
0
偏器，透射光强为： I 0 / 2
I0 • • • O
•••
I0 2
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
•• 讨论：光强的调制
在透振方向正交的起偏器M和检偏器 N 之间，插入
一片以角速度 旋转的理想偏振片P，入射自然光强
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
§14-9 光的偏振性 马吕斯定律
一、 自然光和偏振光 • 光的偏振性 •• 电磁波是横波
1. 机械横波与纵波的区别
E
v
r
H
机
械
纵波 振动方
波 穿
向相对传播方向 具有对称性；
过
横波 振动方
狭
向相对传播方向
缝
不具有对称性.
I0
I0 / 2
(I0/8)(sin22t)
M
P
N
t=00、900、1800、2700 时，输出光强为零。
I 0 cos2 t
2
t=450、1350、2250、3150 时，输出光强最大为I 0 / 8 。
I 0 c o s 2 t cos2(900 t) 2
每旋转偏振片P 一周，输出光强有“四明四零”。
自然光可以分解为两束相互独立的、等振幅的、振动
方向相互垂直的线偏振光，这两线偏振光的光强等于自然
光光强的一半。
1 IX IY 2 I0
• •••••
平面偏振光：
如果所有光矢量都在一个平面内振动
称这种光线为线偏振光或平面偏振光。
平面偏振光的表示法：
❖ 光矢量在屏平面内
......... ❖光矢量与屏平面垂直
I 10
•• •
I10 / 2 30 0
I1
I10 2
cos2
300
I 20
•• •
M
N
I 20 / 2 6 0 0
I2
I20 2
cos2
600
M
N
174-–9 1光电的偏荷振的性量子马化吕斯电定荷律守恒定律 第14第章七波章动静光电学场
例2. 使自然光通过两个偏振化方向成 600 角的偏振片，
透射光强为Ie。今在这两个偏振片之间在插入另一偏振片， 它的偏振化方向与前两个偏振片成 300 角，试求入射光强
解： 设两束单色自然光的强度分别为 I 1 0和
I1
I10 2
cos2
300
I 10
•• •
I10 / 2 30 0
I .2 0
I1
I10 2
cos2
300
I2
I20 2
cos2
600
I1 I2
I 20
•• •
M
N
I 20 / 2 6 0 0
I2
I20 2
cos2