实验报告偏振光学实验

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实验报告偏振光学实验

实验报告偏振光学实验

实验报告女姓名. *****班级:*****■学号. *****实验成绩:同组姓名:*****实验日期:*****指导教师: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一一起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光一一检偏。

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a,透过起偏器的线偏振光振幅为A0,则透过检偏器的线偏振光的强度为I式中10为进入检偏器前(偏振片无吸收时)线偏振光的强度4•椭圆偏振光、圆偏振光的产生;1/2波片和1/4波片的作用当线偏振光垂直射入一块表面平行于光轴的晶片时,若其振动面与晶片的光轴成a 角,该线偏振光将分为e 光、O 光两部分,它们的传播方向一致,但振动方向 平行于光轴的e 光与振动方向垂直于光轴的o 光在晶体中传播速度不同,因而产 生的光程差为 位相差为式中ne 为e 光的主折射率,no 为o 光的主折射率(正晶体中,S >0,在负晶 体中S v 0)。

偏振光的研究实验报告

偏振光的研究实验报告

偏振光的研究实验报告偏振光的研究实验报告引言:偏振光是指光波中电场矢量在空间中的振动方向固定的光。

它在光学领域有着广泛的应用,包括材料的表征、光学器件的设计和光通信等。

本实验旨在通过研究偏振光的性质和特点,探索其在实际应用中的潜力。

实验一:偏振片的特性在实验中,我们首先使用了一块偏振片。

偏振片是一种能够选择性地通过特定方向偏振光的光学器件。

我们将偏振片放置在光源前方,并逐渐旋转它。

观察到当光通过偏振片时,光强度会随着旋转角度的变化而发生明显的变化。

这说明偏振片能够选择性地通过特定方向的偏振光。

实验二:马吕斯定律的验证马吕斯定律是描述光的偏振现象的基本定律之一。

它表明,当一束偏振光通过一个偏振片时,出射光的偏振方向与入射光的偏振方向之间的夹角保持不变。

我们使用了两块偏振片,并将它们叠加在一起。

通过旋转第二块偏振片,我们观察到光的强度随着旋转角度的变化而发生周期性的变化。

这一结果验证了马吕斯定律的正确性。

实验三:偏振光的干涉在实验中,我们使用了一束激光器发出的偏振光,并将其分成两束,分别通过两个不同的光程。

然后,我们将两束光重新合并在一起。

通过调节两束光的光程差,我们观察到干涉现象。

当光程差等于整数倍的波长时,干涉现象最为明显。

这一实验结果说明了偏振光的干涉现象是由于光的相位差引起的。

实验四:偏振光的旋光性质偏振光的旋光性质是指光在通过旋光物质时,偏振方向会发生旋转的现象。

我们使用了一块旋光片,并将它放置在光源前方。

通过观察光通过旋光片后的偏振方向,我们发现光的偏振方向确实发生了旋转。

这一实验结果验证了偏振光的旋光性质。

结论:通过以上实验,我们对偏振光的性质和特点有了更深入的了解。

偏振光的研究不仅有助于我们理解光的本质,还在许多实际应用中发挥着重要作用。

例如,在材料的表征中,偏振光可以用来分析材料的结构和性质。

在光学器件的设计中,偏振光可以用来控制光的传输和调制。

在光通信中,偏振光可以用来提高信号传输的可靠性和速率。

光偏振现象的研究实验报告

光偏振现象的研究实验报告

光偏振现象的研究实验报告篇一:偏振光实验报告实验题目:偏振光的研究实验者:PB08210426 李亚韬实验目的:掌握分光计的工作原理,熟悉偏振光的原理和性质。

验证马吕斯定律,并根据布儒斯特定律测定介质的折射率。

实验原理:为了研究光的偏振态和利用光的偏振特性进行各种分析和测量工作,需要各种偏振元件:产生偏振光的元件、改变光的偏振态的元件等,下面分类介绍。

1 产生偏振光的元件在激光器发明之前,一般的自然光源产生的光都是非偏振光,因此要产生偏振光都要使用产生偏振光的元件。

根据这些元件在实验中的作用,分为起偏器和检偏器。

起偏器是将自然光变成线偏振光的元件,检偏器是用于鉴别光的偏振态的元件。

在激光器谐振腔中可以利用布儒斯特角使输出的激光束是线偏振光。

将自然光变成偏振光的方法有很多,一个方法是利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。

我们的先人在很早就已经对水平面的反射光有所研究,但定量的研究最早在1815年由布儒斯特完成。

反射光中的垂直于入射面的光振动(称s 分量)多于平行于入射面的光振动(称p 分量);而透射光则正好相反。

在改变入射角的时候,出现了一个特殊的现象,即入射角为一特定值时,反射光成为完全线偏振光(s分量)。

折射光为部分偏振光,而且此时的反射光线和折射光线垂直,这种现象称之为布儒斯特定律。

该方法是可以获得线偏振光的方法之一。

如图1所示。

因为此时i0????2 ,n1sini0?n2sin?,tgi0?sini0sini0n??cosi0sin?n1,若n1=1(为空气的折射率),则n2?tgi0(1)i0叫做布儒斯特角,所以通过测量布儒斯特角的大小可以测量介质的折射率。

由以上介绍可以知道利用反射可以产生偏振光,同样利用透射(多次透射)也可以产生偏振光(玻璃堆)。

第二种是光学棱镜,如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用晶体的双折射的原理制成的。

在晶体中存在一个特殊的方向(光轴方向),当光束沿着这个方向传播时,光束不分裂,光束偏离这个方向传播时,光束将分裂为两束,其中一束光遵守折射定律叫做寻常光(o光),另一束光一般不遵守折射定律叫做非寻常光(e光)。

偏振光的实验报告

偏振光的实验报告

偏振光的实验报告偏振光的实验报告引言:偏振光是一种特殊的光波,它的振动方向在一个平面上,而不是在所有方向上均匀分布。

在本次实验中,我们将探索偏振光的性质,并研究如何通过实验来检测和测量偏振光。

实验一:偏振片的特性在这个实验中,我们使用了一块偏振片和一束来自光源的自然光。

我们将偏振片放在自然光的路径上,并观察光线通过偏振片后的变化。

结果显示,当自然光通过偏振片时,只有与偏振片振动方向平行的光线能够通过,而与振动方向垂直的光线则被阻挡。

这表明偏振片具有选择性地通过特定方向的光线的能力。

实验二:偏振光的产生在这个实验中,我们使用了一束来自光源的线偏振光。

我们通过将自然光通过一个偏振片,只允许一个方向的光通过,从而产生线偏振光。

我们进一步观察了线偏振光的性质。

当我们将第二个偏振片放在线偏振光的路径上,并旋转它时,我们发现光的强度会发生变化。

当两个偏振片的振动方向平行时,光的强度最大;而当两个偏振片的振动方向垂直时,光的强度最小。

这说明线偏振光的振动方向与偏振片的振动方向之间存在一定的关系。

实验三:马吕斯定律马吕斯定律是描述光的偏振性质的重要定律之一。

它表明,当一束线偏振光通过一个偏振片后,再通过另一个偏振片时,光的强度与两个偏振片之间的夹角的余弦的平方成正比。

为了验证这一定律,我们进行了一系列实验。

我们首先将一束线偏振光通过一个偏振片,然后通过一个旋转的第二个偏振片。

我们测量了不同夹角下光的强度,并计算了夹角的余弦的平方。

实验结果与马吕斯定律的预测非常吻合,验证了这一定律的准确性。

实验四:偏振光的应用偏振光在许多领域中有着广泛的应用。

例如,在液晶显示器中,偏振片被用来控制光的传播方向,从而实现图像的显示。

在摄影中,偏振滤镜可以减少反射和增强颜色饱和度。

此外,偏振光还在光学通信、医学和科学研究等领域中发挥着重要的作用。

结论:通过本次实验,我们深入了解了偏振光的性质和特点。

我们发现偏振光具有选择性地通过特定方向的能力,并且其强度与偏振片之间的夹角的余弦的平方成正比。

偏振光的研究实验报告

偏振光的研究实验报告

偏振光的研究实验报告篇一:偏振光的观测与研究~~实验报告偏振光的观测与研究光的干涉和衍射实验证明了光的波动性质。

本实验将进一步说明光是横波而不是纵波,即其E和H 的振动方向是垂直于光的传播方向的。

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于工农业、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。

【实验目的】1.观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念。

2.了解偏振光的产生和检验方法。

3.观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。

4.观测椭圆偏振光和圆偏振光。

【实验仪器】光具座、激光器、偏振片、1/4波片、1/2波片、光电转换装置、光点检流计、观测布儒斯特角装置图1 实验仪器实物图【实验原理】1.偏振光的基本概念按照光的电磁理论,光波就是电磁波,它的电矢量E和磁矢量H相互垂直。

两者均垂直于光的传播方向。

从视觉和感光材料的特性上看,引起视觉和化学反应的是光的电矢量,通常用电矢量E代表光的振动方向,并将电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光振动面。

在传播过程中,光的振动方向始终在某一确定方位的光称为平面偏振光或线偏振光,如图2(a)。

光源发射的光是由大量原子或分子辐射构成的。

由于热运动和辐射的随机性,大量原-子或分子发射的光的振动面出现在各个方向的几率是相同的。

一般说,在106s内各个方向电矢量的时间平均值相等,故出现如图2(b)所示的所谓自然光。

有些光的振动面在某个特定方向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较强,这就是如图2(c)所示的所谓部分偏振光。

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则的变化,其电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的移动轨迹呈椭圆(或圆形),这样的光称为椭圆偏振光(或圆偏振光),如图2(c)所示。

图2 光波按偏振的分类 2.获得偏振光的常用方法 (1)非金属镜面的反射。

光偏振实验报告实验记载

光偏振实验报告实验记载

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光波横波性的认识。

2. 理解并验证马吕斯定律,掌握偏振光的产生和检验方法。

3. 掌握起偏器和检偏器的使用,熟悉不同偏振态光的产生与转换。

二、实验原理1. 光的偏振现象:光波是一种电磁波,其振动方向垂直于传播方向。

当光波通过某些特定介质或器件时,其振动方向发生改变,形成偏振光。

2. 马吕斯定律:当一束完全线偏振光通过一个偏振器时,透射光的光强与入射光的光强成正比,且透射光的光强与偏振器的偏振方向和入射光的光矢量振动方向的夹角有关。

3. 偏振光的产生和检验:利用起偏器和检偏器可以产生和检验偏振光。

起偏器可以使自然光变为线偏振光,检偏器可以检验光是否为偏振光。

三、实验仪器与用具1. 光具座2. 半导体激光器3. 偏振片4. 1/4波片5. 激光功率计6. 光屏四、实验步骤1. 将半导体激光器放置在光具座上,调整激光器的光束方向,使其垂直照射到偏振片上。

2. 将偏振片放置在光具座上,调整其偏振方向,观察光屏上的光强变化。

3. 在偏振片后放置1/4波片,调整1/4波片的光轴方向,观察光屏上的光强变化。

4. 将检偏器放置在1/4波片后,调整检偏器的偏振方向,观察光屏上的光强变化。

5. 改变偏振片和1/4波片的相对位置,观察光屏上的光强变化,验证马吕斯定律。

6. 利用偏振片和1/4波片产生椭圆偏振光和圆偏振光,观察光屏上的现象。

五、实验结果与分析1. 在实验过程中,当偏振片的偏振方向与入射光的光矢量振动方向平行时,光屏上的光强达到最大;当偏振片的偏振方向与入射光的光矢量振动方向垂直时,光屏上的光强达到最小。

2. 当1/4波片的光轴方向与偏振片的偏振方向平行时,光屏上的光强达到最大;当1/4波片的光轴方向与偏振片的偏振方向垂直时,光屏上的光强达到最小。

3. 在实验过程中,改变偏振片和1/4波片的相对位置,验证了马吕斯定律。

4. 通过实验观察,产生了椭圆偏振光和圆偏振光,并观察到了相应的现象。

偏振光分析实验报告

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。

偏振光实验报告

偏振光实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对其规律的认识。

2. 了解产生和检验偏振光的光学元件及光电探测器的工作原理。

3. 掌握光路准直的调节方法。

4. 掌握极坐标作图方法。

5. 掌握光的偏振态(自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光)的鉴别方法以及相互的转化。

二、实验原理光波是一种电磁波,其振动方向与传播方向垂直。

自然光是由许多不同振动方向的电磁波组成的,而偏振光则是具有特定振动方向的光。

1. 自然光与偏振光:自然光中,光矢量在垂直于传播方向的平面内可以有不同的振动方向。

当光矢量保持在固定平面上振动时,这种振动状态称为平面振动态,此时的光称为线偏振光。

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。

2. 偏振片的原理:偏振片是一种人造偏振元件,利用二向色性获得偏振光。

当自然光通过偏振片时,只允许特定振动方向的光通过,从而获得偏振光。

3. 马吕斯定律:当线偏振光通过偏振片时,其透射光的强度与入射光强度、偏振片透振方向的夹角之间存在一定的关系,即马吕斯定律。

4. 双折射现象:当一束光射入到光学各向异性的介质时,折射光往往有两束,这种现象称为双折射现象。

三、实验仪器1. 偏振光源2. 偏振片3. 检偏器4. 光电探测器5. 望远镜6. 毫米刻度尺7. 数据采集系统四、实验步骤1. 观察自然光:将偏振光源打开,通过望远镜观察自然光,观察其光斑。

2. 观察偏振光:将偏振片放置在光源与望远镜之间,通过望远镜观察光斑的变化,观察偏振光的特点。

3. 观察马吕斯定律:将检偏器放置在偏振片与望远镜之间,调节检偏器的角度,观察透射光的强度变化,验证马吕斯定律。

4. 观察双折射现象:将检偏器放置在双折射介质与望远镜之间,调节检偏器的角度,观察透射光的强度变化,验证双折射现象。

5. 观察光的偏振态:将椭圆偏振光和圆偏振光分别通过偏振片和检偏器,观察光斑的变化,鉴别光的偏振态。

偏振光学实验报告

偏振光学实验报告

偏振光的产生和检验一.实验目的1、掌握偏振光的产生原理和检验方法,观察线偏振光2. 验证马吕斯定律,测量布儒斯特角;二.实验原理1.光的偏振性光波是波长较短的电磁波,电磁波是横波,光波中的电矢量与波的传播方向垂直。

光的偏振观象清楚地显示了光的横波性。

光大体上有五种偏振态,即线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、自然光和部分偏振光。

而线偏振光和圆偏振光又可看作椭圆偏振光的特例。

(1)自然光光是由光源中大量原子或分子发出的。

普通光源中各个原子发出的光的波列不仅初相彼此不相关,而且光振动方向也是彼此不相关的,呈随机分布。

在垂直于光传播方向的平面内,沿各个方向振动的光矢量都有。

平均说来,光矢量具有轴对称而且均匀的分布,各方向光振动的振幅相同,各个振动之间没有固定的相联系,这种光称为自然光或非偏振光(见下图)。

我们设想把每个波列的光矢量都沿任意取定的x轴和y轴分解,由于各波列的光矢量的相和振动方向都是无规则分布的,将所有波列光矢量的x分量和y 分量分别叠加起来,得到的总光矢量的分量E x和E y之间没有固定的相关系,因而它们之间是不相干的。

同时E x和E y的振幅是相等的,即A x=A y。

这样,我们可以把自然光分解为两束等幅的、振动方向互相垂直的、不相干的线偏振光。

这就是自然光的线偏振表示,如下图(a)所示。

分解的两束线偏振光具有相等的强度I x=I y,又因自然光强度I=I x+I y所以每束线偏振光的强度是自然光强度的1/2,即通常用图(b)的图示法表示自然光。

图中用短线和点分别表示在纸面内和垂直于纸面的光振动,点和短线交替均匀画出,表示光矢量对称而均匀的分布。

(2)线偏振光光矢量只沿一个固定的方向振动时,这种光称为线偏振光,又称为平面偏振光。

光矢量的方向和光的传播方向所构成的平面称为振动面,如图(a)所示。

线偏振光的振动面是固定不动的,图(b)所示是线偏振光的表示方法,图中短竖线表示光振动在纸面内,点表示光振动垂直于纸面。

偏振光学实验报告

偏振光学实验报告

(3)两个1/4波片中,一个波片0C 得快轴大致方向已用红点标出。

另一个波片的快轴方向未知,需要通过实验步骤(12)(13)定出。

(4)分光计的小平台用以放置待测光学元件。

(5)用硅光电池、数字表和电阻箱组成光强探测器,三者成并列关系。

实验步骤1.准备工作(1)提前开启激光源,使激光器的电流为4mA 或略大。

(2)调整起偏管(平行光管)和检偏管(望远镜筒),使其轴线基本在同一水平面内,且和分光计主轴垂直。

调小平台与主轴基本垂直,起偏管和检偏管的方位角调节方法,与分光计望远镜的调节方法相同。

(3)调激光管的位置,使光束通过起偏管中心附近,由检偏管中心射出。

2.观察布儒斯特角和偏振器的特性 (4)观察布儒斯特角。

(5)定偏振器透射轴方向。

(6)测消光比e 。

(7)测量透射光强m I 和两偏振器夹角θ间的关系。

(8)选作。

3.1/4波片的特性研究 (9)定波片0C 的快轴方向。

(10) 线偏振光经过1/4波片。

(11) 定待测波片x C 的快轴方向。

(12) 观测偏光器通过1/2波片或全波片的现象(令0C 的快轴和x C 的某一个轴平行)。

(13) 观测偏光器通过1/2波片或全波片的现象(令0C 的慢轴和x C 的某一个轴平行)。

4.观测反射光的偏振面旋转的现象(14) 观测反射光的偏振态改变的现象。

·5.椭偏法测波片的相对相位延迟量(相延) (15) 椭偏法测相延。

实验数据及处理分析1 观测布儒斯特角光束正入射棱镜表面时平台方位角0i α==0°0’;入射角为布儒斯特角时平台方位角B α=58°14’;布氏角的测量值为0B B i θαα==-=58°14’;折射率tan B n θ==1.609; 相对偏差(n-1.668)/1.668=4.68%32 定偏振器透射轴方向布氏角时起偏器P 的透射轴在水平方向,方位角为P ↔;检偏器A 和P 正交时A 的方位角记作a ,即p p↔=且A 和P 消光时的ap ↔=6(87.6°+87.7°+88.2°+87.6°+87.5°+87.8°)=87.7°21()61i s p p ↔↔=--∑=0.25° a =80.4°e= (R 2 / R 1)* (I 4 +I 6 -2I 0)/4 I 5=1.86*10-5 4. 按表测透射光强m I 与两偏振器夹角θ间的关系。

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(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。

光的偏振实验报告

光的偏振实验报告

光的偏振实验报告引言:光是一种电磁波,它在传播过程中能够以横波的形式传递能量。

然而,我们发现光还有一个极为重要的性质,那就是偏振。

光的偏振是指光的波动方向相对于其传播方向的定向性。

在本次实验中,我们将探讨光的偏振现象,并通过实验验证相关偏振规律。

实验一:偏振片的特性与使用为了研究光的偏振现象,我们首先使用了一组偏振片。

在这组偏振片中,我们有一个偏振片作为光源,一个偏振片作为分析器,以及一个转轮,用于调节偏振片之间的角度。

我们通过调整这些偏振片的角度,来观察光的透过情况。

我们首先将转轮上的偏振片与光源偏振片之间保持垂直,这时我们发现透过的光线几乎完全消失了。

这是因为光源产生的光线经过第一个偏振片后只有一个具体的偏振方向,而分析器的偏振方向与之相垂直,所以几乎无法透过。

接着,我们逐渐调整转轮上的偏振片角度,当转轮上的偏振片与光源偏振片的偏振方向相同时,我们发现透过的光线最亮。

这是因为两个偏振片的偏振方向相同,所以光线可以完全透过。

当转轮上的偏振片再次与光源偏振片相垂直时,透过的光线再次几乎消失。

通过这组实验,我们可以得出结论:当光线通过两个偏振片时,只有当它们的偏振方向相同时,光线才能够完全透过。

实验二:偏振光的旋转现象在实验一中,我们验证了偏振片的特性与使用方法。

接下来,我们将进一步探讨偏振光的旋转现象。

我们使用了一束线偏振光,并在其传播途中插入了一个旋转片。

通过观察传播后的光线,我们发现它的振动方向发生了改变。

这是因为旋转片具有旋转光线偏振方向的能力,也即光的偏振方向被旋转了一定的角度。

我们进一步调整旋转片的角度,发现当旋转片的旋转方向与偏振光的偏振方向一致时,光线几乎完全透过;但当旋转片的旋转方向与偏振光的偏振方向相垂直时,透过的光线又几乎消失。

这与实验一的结论相符。

通过这组实验,我们了解到,旋转片可以通过改变光线的偏振方向来控制光线的透过情况。

实际上,这也是一些光学仪器中常用的原理。

实验三:马吕斯定律的验证马吕斯定律是描述光的偏振现象的重要定律之一。

光学偏振小实验报告(3篇)

光学偏振小实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振规律的认识。

2. 掌握产生和检验偏振光的光学元件(如偏振片、1/4波片等)的工作原理。

3. 学习使用偏振片进行光路准直和极坐标作图。

二、实验原理1. 光的偏振现象:光是一种电磁波,其电场矢量E在垂直于光传播方向的平面上可以有不同的振动方向。

当光在传播过程中,若电场矢量E保持一定的振动方向,则称为偏振光。

2. 偏振片:偏振片是一种具有选择性吸收特定方向振动光线的材料。

当自然光通过偏振片时,只有与偏振片偏振方向一致的光线能够通过,从而实现光的偏振。

3. 1/4波片:1/4波片是一种厚度为1/4波长(λ/4)的透明介质,它可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光。

4. 马吕斯定律:当线偏振光通过一个与其偏振方向成θ角的偏振片时,透射光的强度I与入射光强度I0之间的关系为:I = I0 cos²θ。

三、实验仪器1. 光具座2. 偏振片3. 1/4波片4. 激光器5. 白屏6. 直尺7. 量角器四、实验步骤1. 将激光器发出的激光照射到白屏上,调整激光器与白屏的距离,使激光在白屏上形成明亮的点。

2. 将偏振片放置在激光器与白屏之间,调整偏振片的偏振方向,观察白屏上的光点变化。

3. 记录偏振片偏振方向与光点变化的关系,分析光的偏振现象。

4. 将1/4波片放置在偏振片与白屏之间,调整1/4波片的光轴方向,观察白屏上的光点变化。

5. 记录1/4波片光轴方向与光点变化的关系,分析1/4波片的作用。

6. 将偏振片与1/4波片组合,观察白屏上的光点变化,分析光的偏振现象。

7. 利用偏振片和1/4波片进行光路准直,观察准直效果。

8. 使用直尺和量角器测量偏振片和1/4波片的偏振方向,分析极坐标作图方法。

五、实验结果与分析1. 当偏振片的偏振方向与光点变化方向一致时,光点亮度最大;当偏振片的偏振方向与光点变化方向垂直时,光点亮度最小。

2. 1/4波片可以将线偏振光转换为椭圆偏振光或圆偏振光,当1/4波片的光轴方向与偏振片的偏振方向成45°时,光点亮度最大。

偏振光研究报告实验报告

偏振光研究报告实验报告

偏振光研究报告实验报告偏振光研究报告一、实验目的本实验旨在研究偏振光的特性,通过观察和分析偏振光的干涉现象,验证光的偏振原理,并探讨其在光学领域中的应用。

二、实验原理偏振光是光的一种特殊状态,其电矢量在传播方向上具有一定的振动方向。

偏振光的干涉是利用两个或多个偏振光的叠加产生相干光,通过观察干涉现象可以研究偏振光的性质。

本实验将通过偏振光干涉实验来验证光的偏振原理。

三、实验步骤1.准备实验器材:偏振片、起偏器、检偏器、光源、光导纤维、屏幕等。

2.将光源、偏振片、起偏器、检偏器按照一定顺序连接起来,确保光路畅通。

3.打开光源,调整偏振片和起偏器的角度,观察干涉现象。

4.分别改变偏振片和检偏器的角度,观察干涉现象的变化。

5.利用光导纤维将光引入屏幕,记录干涉条纹的形状和分布。

6.分析实验数据,得出结论。

四、实验结果与分析1.实验结果在实验中,我们观察到了明显的干涉现象。

当偏振片和检偏器的角度合适时,屏幕上呈现清晰的干涉条纹。

随着偏振片和检偏器角度的变化,干涉条纹的形状和分布也发生了明显的变化。

通过光导纤维的引导,我们成功地将光引入屏幕,并记录下了干涉条纹的形状和分布。

2.结果分析通过实验结果可以看出,偏振光的干涉现象是真实存在的。

当两个偏振光的振动方向相互垂直时,它们将产生相互干扰的现象,导致屏幕上出现明暗相间的条纹。

这些条纹的形状和分布取决于偏振片和检偏器的相对角度以及光的波长等因素。

此外,我们还发现偏振光的干涉在光学领域中具有重要的应用价值。

例如,通过测量干涉条纹的形状和分布,我们可以推断出光的偏振状态和传播方向等信息。

此外,利用偏振光的干涉还可以实现光学加密和图像处理等功能。

五、结论本实验通过观察和分析偏振光的干涉现象,验证了光的偏振原理。

实验结果表明,偏振光的干涉是一种有效的光学现象,可以用于研究光的性质和光学信号处理等领域。

在未来的研究中,我们可以进一步探讨偏振光的干涉机制以及其在光学领域中的应用前景。

偏振光学实验报告

偏振光学实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振理论的认识。

2. 验证马吕斯定律,了解偏振光的基本特性。

3. 掌握1/2波片和1/4波片的作用,学会使用这些光学元件。

4. 研究椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测。

二、实验原理1. 光的偏振性:光是一种电磁波,电磁波对物质的作用主要是电场。

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。

2. 自然光与偏振光:自然光在垂直于传播方向的平面内,光矢量在各个方向上的振动分量相等。

偏振光在垂直于传播方向的平面内,光矢量只在一个方向上振动。

3. 偏振片:利用二向色性获得偏振光。

当自然光通过偏振片时,只有光矢量在偏振片透振方向上的分量能够通过,其他方向上的分量被吸收。

4. 1/2波片和1/4波片:1/2波片可以将线偏振光转换为圆偏振光,1/4波片可以将线偏振光转换为椭圆偏振光。

5. 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的强度、入射光与偏振片的夹角有关。

当入射光与偏振片的夹角为θ时,出射光的强度为I = I0 cos^2(θ)。

三、实验仪器与设备1. 自然光源:He-Ne激光器、白光光源。

2. 偏振片:两块。

3. 1/2波片:两块。

4. 1/4波片:两块。

5. 光具座、白屏、刻度盘、导线等。

四、实验步骤1. 观察自然光的偏振现象:将自然光源照射到白屏上,用偏振片观察,可以看到光斑的明暗变化。

2. 验证马吕斯定律:将自然光通过偏振片,使偏振片透振方向与光具座上的刻度盘平行。

调整偏振片与刻度盘的夹角,记录光斑的明暗变化,并计算出射光的强度与入射光的强度、入射光与偏振片的夹角的关系。

3. 研究椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测:将自然光通过1/4波片,观察光斑的明暗变化,判断光斑是否为圆偏振光或椭圆偏振光。

4. 使用1/2波片将线偏振光转换为圆偏振光:将自然光通过1/2波片,观察光斑的明暗变化,判断光斑是否为圆偏振光。

偏振光的实验报告

偏振光的实验报告

一、实验目的1. 了解偏振光的产生原理。

2. 掌握偏振光的检测方法。

3. 验证马吕斯定律,加深对光的偏振现象的认识。

二、实验原理1. 偏振光的产生光波是一种电磁波,具有横波特性。

当光波通过某些光学元件时,其振动方向会限定在某一平面内,这种光称为偏振光。

常见的偏振光产生方法有:(1)反射:当光从一种介质射向另一种介质时,部分光会被反射,反射光会发生偏振现象。

(2)折射:当光从一种介质射向另一种介质时,部分光会被折射,折射光也会发生偏振现象。

(3)起偏器:利用光学元件(如偏振片)选择性地透过某一方向的光,从而产生偏振光。

2. 偏振光的检测检测偏振光的方法主要有以下几种:(1)干涉法:利用两束偏振光相互干涉,观察干涉条纹的变化,从而判断光是否为偏振光。

(2)马吕斯定律:利用偏振片检测偏振光的振动方向,验证马吕斯定律。

(3)光电效应:利用光电探测器检测偏振光的强度变化,验证偏振光的存在。

3. 马吕斯定律当一束偏振光通过一个偏振片时,其振动方向与偏振片的透振方向平行时,光强最大;当振动方向与透振方向垂直时,光强为零。

马吕斯定律的表达式为:I = I0 cos²θ其中,I为透过偏振片后的光强,I0为入射光强,θ为入射光的振动方向与偏振片的透振方向之间的夹角。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:(1)He-Ne激光器(2)偏振片(两块)(3)1/4波片(两块)(4)光具座(5)白屏(6)刻度盘2. 实验材料:(1)玻璃平板(2)反射镜四、实验步骤1. 将He-Ne激光器固定在光具座上,调整激光束的传播方向,使其垂直于白屏。

2. 将一块偏振片放置在激光束的路径上,调整偏振片的透振方向,使其与激光束的振动方向平行。

3. 观察白屏上的光强变化,记录光强最大时的偏振片透振方向。

4. 将1/4波片放置在偏振片之后,调整1/4波片的位置,使透过1/4波片的光强最大。

5. 改变偏振片和1/4波片之间的夹角,观察光强变化,记录光强最小时的夹角。

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告一、实验目的1、了解偏振光的基本概念和产生方法。

2、掌握偏振片的特性和使用方法。

3、观察和研究光的偏振现象,验证马吕斯定律。

4、了解波片的作用和线偏振光通过波片后的偏振状态变化。

二、实验原理1、偏振光的概念光是一种电磁波,其电场和磁场的振动方向垂直于光的传播方向。

一般情况下,光的振动方向是随机的,这种光称为自然光。

如果光的振动方向在某个特定的方向上具有优势,就称为偏振光。

偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。

2、偏振片偏振片是一种只允许特定方向的光振动通过的光学元件。

其原理是利用某些材料的二向色性,即对不同方向的光振动吸收程度不同。

通过偏振片后的光成为线偏振光,其振动方向与偏振片的透振方向相同。

3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过一个透振方向与光振动方向夹角为θ 的偏振片时,其透过的光强 I 为:I = I₀cos²θ4、波片波片是一种能使光的偏振状态发生改变的光学元件。

常见的波片有1/4 波片和 1/2 波片。

当线偏振光通过 1/4 波片时,会变成椭圆偏振光或圆偏振光;当线偏振光通过 1/2 波片时,其偏振方向会旋转一定的角度。

三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器(偏振片)3、检偏器(偏振片)4、 1/4 波片5、光功率计四、实验步骤1、搭建实验光路将半导体激光器、起偏器、检偏器依次放置在光学导轨上,使激光束依次通过起偏器和检偏器,调整各器件的高度和角度,使光路保持水平。

2、观察自然光和偏振光(1)不放置起偏器,观察激光束的状态,此时为自然光。

(2)在光路中插入起偏器,旋转起偏器,观察通过起偏器后的光强变化,此时为线偏振光。

3、验证马吕斯定律(1)固定起偏器的透振方向,旋转检偏器,每隔 10°记录一次光功率计的读数。

(2)根据测量数据,绘制光强与角度的关系曲线,验证马吕斯定律。

4、研究 1/4 波片的作用(1)在起偏器和检偏器之间插入 1/4 波片,旋转 1/4 波片,观察光强的变化。

偏振光实验的报告 .doc

偏振光实验的报告 .doc

偏振光实验的报告 .doc偏振光实验是一种通过光的偏振性质来研究物质的方法。

本实验主要通过探究偏振片的旋转、波片之间的相位差以及交叉偏振等现象来研究光的偏振性,并分析光的偏振性质在实际生活中的应用。

第一部分:偏振片的旋转实验首先,本实验使用一块偏振片作为偏振器,通过调整偏振片的角度,观察到光强度的变化。

结果表明,当偏振片垂直于光线传播方向时,光的强度为最小值;而当偏振片与光线传播方向平行时,光的强度为最大值。

这是由于偏振片只允许特定方向上的光通过,而垂直于偏振片方向的光无法通过,因此产生了光强度的变化。

接下来,我们将在偏振器和检偏器之间加入样品,比较在不同偏振片角度下样品对光的偏振状态的改变情况。

我们发现,当样品为无法旋转的普通透明物质时,输出光的强度与偏振片的角度无关,仍然是最小值或最大值;而当样品为旋转对称物质时,随着偏振片旋转角度的改变,输出光的强度会发生改变。

这是由于旋转对称物质能够改变光的偏振状态,并影响通过偏振片的光线强度。

第二部分:波片之间的相位差实验在本实验中,我们使用两个相同的波片,将波片放置在偏振器和检偏器之间,并旋转其位置,观察其在不同的相位差下的光强度变化。

结果表明,当两个波片的光轴方向平行且相位差为整数倍波长时,输出光的强度为最大值;而当两个波片的光轴方向垂直且相位差为奇数倍波长时,输出光的强度为最小值。

这是由于两个波片对光的振动方向和速度均产生了影响,造成了光的强度变化,同时也证明了光的波动性质。

交叉偏振实验是一种测量光强度的方法,可以用于研究光的性质以及物质对光的偏振性质的影响。

我们在实验室中搭建了一个交叉偏振仪,通过调整偏振片和检偏器的位置来观察光的偏振状态和强度变化。

结果表明,当偏振片和检偏器的方向相同时,输出光的强度最大;而当两者的方向垂直时,输出光的强度最小。

这是由于交叉偏振仪中的偏振片和检偏器能够对光的偏振状态进行控制,同时也能够对光的强度进行测量。

总结通过本次实验,我们了解了偏振光的基本概念和原理,并掌握了偏振片旋转、波片之间的相位差以及交叉偏振等实验方法。

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告

一、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波片和1/4波片的作用。

3. 掌握椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测。

二、实验原理光是一种电磁波,具有横波特性。

当光波通过某些介质时,其振动方向会被限制在某一特定方向上,这种现象称为光的偏振。

偏振光可分为线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光。

马吕斯定律描述了线偏振光通过偏振片时的光强变化。

当线偏振光的振动方向与偏振片的透振方向一致时,光强最大;当两者垂直时,光强为零。

1/2波片和1/4波片是常用的偏振元件。

1/2波片可以将线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光,而1/4波片可以将椭圆偏振光或圆偏振光变为线偏振光。

三、实验仪器1. 自然光源2. 偏振片3. 1/2波片4. 1/4波片5. 硅光电池6. 检偏器7. 光具座8. 透镜9. 光屏10. 毫米刻度尺四、实验步骤1. 将自然光源放置在光具座上,调整光路使其成为平行光。

2. 将偏振片放置在光具座上,使入射光通过偏振片。

3. 将检偏器放置在光具座上,调整其位置,使透过偏振片的光能够照射到检偏器上。

4. 观察检偏器上的光强变化,记录光强最大和最小时的偏振片角度。

5. 将1/2波片放置在光具座上,调整其位置,使透过偏振片的光能够照射到1/2波片上。

6. 观察1/2波片后的光强变化,记录光强最大和最小时的1/2波片角度。

7. 将1/4波片放置在光具座上,调整其位置,使透过1/2波片的光能够照射到1/4波片上。

8. 观察1/4波片后的光强变化,记录光强最大和最小时的1/4波片角度。

9. 利用马吕斯定律,计算偏振片、1/2波片和1/4波片的透振方向与光矢量振动方向的夹角。

五、实验结果与分析1. 观察到当偏振片的透振方向与光矢量振动方向一致时,光强最大;当两者垂直时,光强为零,验证了马吕斯定律。

2. 观察到1/2波片可以将线偏振光变为椭圆偏振光或圆偏振光,1/4波片可以将椭圆偏振光或圆偏振光变为线偏振光。

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实验报告
女姓名. *****班级:*****■学号. *****实验成绩:
同组姓名:*****实验日期:*****指导教师: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
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一一起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光一一检偏。

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a,透过起偏器的线偏振光振幅为A0,则
透过检偏器
的线偏振光的强度为I
式中10为进入检偏器前(偏振片无吸收时)线偏振光的强度
4•椭圆偏振光、圆偏振光的产生;1/2波片和1/4波片的作用
当线偏振光垂直射入一块表面平行于光轴的晶片时,
若其振动面与晶片的光轴成
a 角,该线偏振光将分为e 光、O 光两部分,它们的传播方向一致,但振动方向 平行于光轴的e 光与振动方向垂直
于光轴的o 光在晶体中传播速度不同,因而产 生的光程差为 位相差为
式中ne 为e 光的主折射率,no 为o 光的主折射率(正晶体中,S >0,在负晶 体中S v 0)。

d 为晶体的厚度,如图4所示。

当光刚刚穿过晶体时,此两光的 振动可分别表示如下:
A cosrz, A^= A siiitr
轨迹方程
【实验数据记录、实验结果计算】
说明:以下的所有测量数据中,电流的单位为
,角度的单位为角度。

1. 验证马吕斯定律
角度
6 12 18
24 30
36 42
1
0.989074 0.956773 0.904509 0.834566 0.75
0.654509 0.552265
电流 0.209 0.206 0.201 0.190 0.175 0.157 0.137 0.115 角度
48
54
60
66
72
78
84
90
式中 全波片
1/4波片
原理图
1/2波片
0.447736 0.345492 0.250001 0.165435 0.095492 0.043228 0.010926
电流 0.094 0.071 0.052 0.034 0.018 0.007 0.000 0.000 角度
96
102
108
114
120
126
132
138
0.010926 0.043227 0.095491 0.165433 0.249998 0.34549 0.447734 0.552262
电流 0.000 0.007 0.018 0.033 0.049 0.069 0.092
0.113
角度
144
150
156
162
168
174
180
0.654506 0.749998 0.834564 0.904507 0.956772 0.989073
1
电流
0.137 0.156 0.176 0.191
0.202
0.209 0.209
0 225 -
0 200 0 175 - 0150-
•I
cm - 01Q0-
0 075 -
(case )*2
作的函数图像:
Origin 的数据分析:
Lin ear Regressi on through origi n for DATA2_B:
Parameter Value Error
B 0.20928 4.62343E-4
Q.D5D - ■
0.02&
*

0 W0 ■-"~I ―I――I~~I-
0Q 0 1 02 D3 04
良线槪合相关条敷CO 99991
Q5 06
0 7
0 8
09
1 0
1.1
R SD N P
0.999910.00162 31 <0.0001
从以上的分析可知,电流大小丨关于两偏振片的夹角余弦的平方的数据点的直线拟合的相关系数
r=0.99191,可知实际测得的数据点与理论值匹配。

说明:最后两个数据没测,是因为在做的时候一时疏忽了,最后想要补做时,时间已晚,老师建议我们不做了。

检偏器的平均角度差度
由上面的数据可以明显地看出,1/2波片每转10度,检偏器就需要转20度,与理论值吻合。

观察:检偏片固定,将1/2波片转过360 °,能观察到4次消光;1/2波片固定,将检偏片
转过360。

,能观察2次消光。

由此分析线偏振光通过1/2波片后,光的偏振状态是:光的偏振面偏离原来的角度是波片光轴偏离角度的2倍。

3.用1/4波片产生圆偏振光和椭圆偏振光
作角度与电流的极坐标函数图:|~
在此基础上作振幅与角度的函数图:A~
分析:可以看出,该极坐标函数图象成“双椭圆饼”形,在检偏器所转的0~360度之间,共达到两次消光,两次最大值,这正是椭圆偏振光的长轴和短轴的位置。

实验数据图中可以看出,图像少有倾斜,在20度和200度左
右达到真正消光,这是因为初始角度原因。

波片转45度
作角度与电流的极坐标函数图:
在此基础上作振幅与角度的函数图:A~
分析:从图像中可以看出,函数形状成近乎圆的椭圆,理论上应该是圆,还是非常接近理论值。

数据在110度和290度左右但到最小值,在20度和200左右达到最大值,这正是椭圆偏振光的长轴和短轴的位置。

误差会在后面误差分析部分讨论。

【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】
1. 在做验证马吕斯定律的实验时,由于第一遍测量时出错,导致实验的重做,所以在预习报告上有大量修改
的痕迹。

但是,最后得到的结果非常准确,拟合度极高,也使得多花去的时间很值得。

2. 在这里我想重点讨论以下这个实验的一个误差。

上面的种种实验皆反映了在消光点的角度误差,而且这
个误差不小。

误差现象为:在消光点附近的10 度左右的范围内,电流计的示数皆为0,所以无法准确地找出消光点的角度。

所以实验作出的函数图都有一定的倾斜。

在这里提出自己认为可以在一定程度上消除这个误差的方法:缓缓旋转检偏器,记下电流值为0 的区间,取这个区间的中点为消光点。

3. 误差来源还有旋转的转向误差,这是由于齿轮之间的间隙引起的。

误差避免方法:只朝同一方向旋转。

4. 手电筒一类的误差:用手电在照波片或检偏器上的刻度时,会导致进入检测器的光强增大,导致电流值
增大;手在旋转波片或检偏器时容易将入射光挡住,导致进入检测器的光强减小。

误差避免方法:每次测量电流时,使手和手电远离测量装置。

5. 上面的A~图中的A不是实际的A值,而是A的一个固定的倍数,改图的作用仅仅是反映偏振光的振幅
随着检偏器的角度的相对变化。

【附页】
思考题
1.求下列情况下理想起偏器和理想检偏器两个光轴之间的夹角为多少?
(1)透射光是入射自然光强的1/3。

(2)透射光是最大透射光强度的1/3。

答:(1)因为自然光通过偏振片后,光强减为原来的一半,所以
得,。

(2)直接有马吕斯定律:得。

2.如果在互相正交的偏振片P1 和P2 中间插进一块1/4 波片,使其光轴跟起偏器P1 的光轴平行,那么透过检偏器P2 的光斑是亮的?还是暗的?为什么?将P2 转动90°后,光斑的亮暗是否变化?为什么?
答:因为波片光轴和起偏器平行,检偏器由与之正交,所以光斑是暗的。

将其转过90度后,两者平行,所以光斑是明亮的。

4.在第2 题中用1/2 波片代替1/4 波片,情况如何?
答:情况与1/4 波片相同。

实验感想
这次实验是我做的第3个实验,第2个光学实验。

在这次实验中竟然是最后一个完成。

原因是在实验中有两次测量失败,不得不重做。

虽然是最后一个做完,但是在数据分析方面还是发现自己的数据还是测量得很出色的,自己在写实验报告的过程中也尽量使用计算机,锻炼了自己各方面的能力。

助教老师也对我的实验报告的风格以及我们小组的实验敬业度给与了认可。

最后,感谢助教老师对我们小组的耐心指导和帮助!。

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