偏振光实验报告范文

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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。

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这次实验呢,名字挺吓人的——“偏振光学实验”。

一听这个名字,不少同学可能就开始打哈欠了,觉得又是一个枯燥无味的光学理论。

但是,嘿,等一下!要是你以为这只是单纯的照光什么的,那就大错特错了。

偏振光,真的是个神奇又有趣的东西。

你想象一下,光明明是一种看不见摸不着的东西,但通过一些巧妙的小实验,我们居然能让它变得像有脉络的生物一样。

就像“透过现象看本质”一样,偏振光的实验,简直是让人眼前一亮。

先说说偏振光是什么吧,别急,先别皱眉头。

偏振光其实就是一种特定方向上的光,简单来说就是把光束中所有的“振动”方向都弄到了一起,变得特别有规律。

光是个横向波,这一点大家可能知道。

平时你看到的光就像是四处乱舞的舞者,摇摇摆摆随心所欲。

但通过一些手段(比如用偏振片),我们能把这些舞者全都拉到一个方向上,变得乖乖地整齐排列。

咋听着是不是有点高大上?但是实际上,你只需要拿个偏振片,调整一下角度,就能一手掌控光的“步伐”。

这个实验的核心其实就是利用偏振光的特性来观察不同材料如何影响光的传播。

我们用的实验工具其实并不复杂,最多就是些光源、偏振片、透明塑料板这些小玩意儿。

别看这些设备简单,但结果却能让你瞠目结舌。

举个例子,当你把一个偏振片对着光源转动时,你会发现光的强度忽然变弱了,甚至变成了几乎看不见的模样。

天哪!这是什么神奇操作?就是因为偏振片把那些无序的光线给筛选掉了,只留下了跟它方向一致的光。

所以啊,光看似消失了,实际上是被“过滤”掉了一部分。

哎呀,你看,这不就像我们生活中的“挑剔眼光”嘛,偏不喜欢那些不符合标准的东西!然后,我们再加上那块透明塑料板,做个简单的小实验,看看它对偏振光的影响。

这回,你会看到光的强度又发生了变化。

这个现象告诉我们,材料的不同确实能对光产生影响,就像穿衣服一样,不同的面料决定了你能走多远、能展示多少风采。

简单来说,塑料板就像是光的“滤镜”,它决定了光是保持原样还是发生偏折变化。

大学物理实验报告 偏振光

大学物理实验报告 偏振光

大学物理实验报告偏振光大学物理实验报告:偏振光引言在物理学中,光是一种电磁波,它的振动方向可以是任意的。

然而,当光通过特定的材料或经过特定的处理后,它的振动方向会被限制在一个特定的方向上,这种光称为偏振光。

偏振光在现代科技中有着广泛的应用,例如液晶显示屏、偏振墨镜等。

本次实验旨在通过实际操作和测量,深入了解偏振光的特性和相关原理。

实验一:偏振片的特性实验一旨在研究偏振片的特性。

我们使用了一束白光,通过一系列偏振片,观察光的强度变化。

首先,我们将一片偏振片放在光源前方,并调整偏振片的方向。

我们观察到,当偏振片的方向与光的振动方向垂直时,光的强度最小;而当偏振片的方向与光的振动方向平行时,光的强度最大。

这表明偏振片可以选择性地通过特定方向的光,而阻挡其他方向的光。

接下来,我们在光源后方再放置一片偏振片,并将其方向与前一片偏振片的方向垂直。

我们发现,光的强度几乎为零,无法通过第二片偏振片。

这是因为第一片偏振片已经选择性地通过了特定方向的光,而第二片偏振片的方向与通过的光垂直,导致光无法通过。

实验二:马吕斯定律的验证实验二旨在验证马吕斯定律,即光的振动方向在经过偏振片后会发生旋转。

我们使用了一束偏振光,并在光路中加入了一片旋转的偏振片。

通过调整旋转偏振片的角度,我们观察到光的强度发生了周期性的变化。

这说明光的振动方向在经过旋转偏振片后发生了旋转。

进一步实验表明,当旋转偏振片的角度为90°时,光的强度最小;而当旋转偏振片的角度为0°或180°时,光的强度最大。

这与马吕斯定律的预期结果一致。

实验三:马吕斯定律的应用实验三旨在利用马吕斯定律,实现光的偏振和解偏振。

我们使用了一束偏振光,并在光路中加入了一片旋转的偏振片。

通过调整旋转偏振片的角度,我们可以改变光的偏振方向。

然后,我们加入一片固定方向的偏振片,将光通过。

我们观察到,当旋转偏振片的角度与固定偏振片的方向垂直时,光无法通过;而当旋转偏振片的角度与固定偏振片的方向平行时,光可以通过。

偏振光特性的研究实验报告

偏振光特性的研究实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除偏振光特性的研究实验报告篇一:偏振光的研究实验报告偏振光的研究班级:物理实验班21学号:2120909006姓名:黄忠政光的偏振现象是波动光学的一种重要现象,它的发现证实了光是横波,即光的振动垂直于它的传播方向。

光的偏振性质在光学计量、光弹技术、薄膜技术等领域有着重要的应用。

一.实验目的:1.了解产生和检验偏振光的原理和方法;2.了解各种偏振片和波片的作用。

二.实验装置;计算机,格兰陵镜,1/2、1/4波片,调节支架,光电接系统,激光器。

三.实验原理:1.偏振光的概念和基本规律(1)偏振光的种类光波是一种电磁波,根据电磁学理论,光波的矢量e、磁矢量h和光的传播方向三者相互垂直,所以光是横波。

通常人们用电矢量e代表光的振动方向,而电矢量e和光的传播方向所构成的平面称为光波的振动面。

普通光源发出的光是由大量原子或分子的自发辐射所产生的,它们所发射的光的电矢量在各个方向振动的几率相同,称为自然光。

电矢量的振动方向始终沿某一确定方向的光,称为线偏振光或平面偏振光。

若电矢量在各个方向都振动,但在某个固定方向占绝对优势,这种光称为部分偏振光,电矢量的末端在垂直于光传播方向的任一平面内做椭圆(或圆)运动的光,称为椭圆(或圆)偏振光。

各种偏振光的电矢量e如图1所示,注意光的传播方向垂直于纸面。

(2)偏振光、波片和偏振光的产生通常的光源都是自然光,研究光的偏振性质,必须采用一些物理方法将自然光变成偏振光,这一转变过程称为起偏,获得线偏振光的器件称为起偏器。

线偏振光可用人造偏振片获得,如:某些有机化合物晶体具有二向色性,用这些材料制成的偏振片,能吸收某一方向振动的光,与此方向垂直振动的光则能通过,从而产生线偏振光;还可以利用光的反射和折射起偏的平行玻璃片堆;利用晶体的双折射特性起偏的尼科尔棱镜等。

椭圆偏振光、圆偏振光可用波片来产生,将双折射晶体割成光轴与表面平行的晶片,就制成波片了。

当波长为λ线偏振光垂直入射到厚度为d波片时,线偏振光在此波片中分成o光和e光,二者的电矢量e分别垂直于和平行于光轴,它们的传播方向相同,但在波片中的传播速度v0、ve却不同。

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。

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告大学物理偏振光实验报告引言:偏振光是光波在传播过程中振动方向固定的光波,其振动方向与传播方向垂直。

在本次实验中,我们将通过一系列实验来研究偏振光的性质和应用。

通过实验,我们将探索偏振光在介质中的传播规律、偏振片的工作原理以及偏振光的应用。

实验一:偏振片的特性研究在这个实验中,我们将使用偏振片来研究偏振光的特性。

首先,我们将光源调整到最亮的状态,然后将一个偏振片放在光源前方。

随着我们旋转偏振片,我们会观察到光的强度发生变化。

这是因为偏振片只允许特定方向的光通过,其他方向的光被滤除掉。

通过旋转偏振片,我们可以改变通过偏振片的光的振动方向,从而改变光的强度。

实验二:马吕斯定律的验证在这个实验中,我们将验证马吕斯定律,即入射光的偏振方向与透射光的偏振方向之间的关系。

我们将使用一个偏振片作为偏振器,一个偏振片作为分析器。

我们将调整偏振器的角度,观察透射光的强度变化。

根据马吕斯定律,当偏振器和分析器的偏振方向相同时,透射光的强度最大;当两者的偏振方向垂直时,透射光的强度最小。

通过实验,我们可以验证这一定律。

实验三:双折射现象的观察在这个实验中,我们将研究双折射现象。

我们将使用一块具有双折射性质的晶体,如石英晶体。

当将光线通过这块晶体时,我们会观察到光线分裂成两束,这是因为晶体中存在两个不同的折射率。

我们可以调整入射光的角度和晶体的厚度,观察到不同的双折射现象,如双折射光线的偏振状态和双折射光线的干涉等。

实验四:偏振光的应用在这个实验中,我们将研究偏振光的应用。

首先,我们将使用偏振片来解析光源中的偏振光,从而得到纯净的偏振光。

然后,我们将使用偏振光来研究材料的光学性质,如透射率和反射率。

通过调整偏振光的偏振方向和入射角度,我们可以得到不同的光学性质数据,从而深入了解材料的光学特性。

结论:通过这一系列的实验,我们深入研究了偏振光的性质和应用。

我们通过验证马吕斯定律,了解了入射光和透射光的偏振方向之间的关系。

偏振光分析实验报告

偏振光分析实验报告

偏振光分析实验报告偏振光分析实验报告引言:光是我们日常生活中不可或缺的一部分,它以波动的形式传播,既有粒子性质也有波动性质。

而光的波动性质中,偏振光是一种特殊的现象。

本实验旨在通过对偏振光的分析,了解其性质及应用。

一、实验目的本实验旨在通过偏振光的分析,探究其性质及应用。

具体目标包括:了解偏振光的产生原理、学习偏振光的检测方法、掌握偏振片的使用技巧以及理解偏振光的应用领域。

二、实验原理1. 偏振光的产生原理偏振光的产生可以通过偏振片实现,偏振片是一种具有偏振特性的光学元件。

它通过选择性地吸收或透过特定方向的光振动,将非偏振光转化为偏振光。

2. 偏振光的检测方法常用的偏振光检测方法有:偏振片法、偏振光束分束法、偏振光束干涉法等。

其中,偏振片法是最常用的方法之一,通过旋转偏振片来观察光的强度变化,从而确定光的偏振状态。

3. 偏振片的使用技巧在实验中,正确使用偏振片是非常重要的。

一般情况下,偏振片的传光方向与其表面上的箭头方向垂直。

通过旋转偏振片,可以改变光的偏振状态。

4. 偏振光的应用领域偏振光在许多领域中都有广泛的应用,例如:光学显微镜、液晶显示器、偏振片墨镜等。

通过对偏振光的分析,可以更好地理解这些应用的原理和工作机制。

三、实验步骤1. 准备实验装置:将光源、偏振片、检测器等装置按照实验要求连接好。

2. 调整偏振片:通过旋转偏振片,观察光的强度变化,找到光的最大强度和最小强度位置。

3. 记录实验数据:记录不同位置下的光强度,并绘制光强度与偏振片旋转角度的关系曲线。

4. 分析实验结果:根据实验数据,确定光的偏振状态,并对实验结果进行解释和讨论。

5. 总结实验结论:总结实验结果,归纳偏振光的性质及应用。

四、实验结果与讨论根据实验数据的分析,我们可以确定光的偏振状态。

通过绘制光强度与偏振片旋转角度的关系曲线,我们可以观察到明显的周期性变化,这表明光是线偏振光。

根据光的最大强度和最小强度位置,我们可以确定光的偏振方向。

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。

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
偏振光是一种具有特殊振动方向的光线,它的研究对于光学领域具有重要意义。

本实验旨在通过对偏振光的实验研究,深入了解其特性和应用。

在实验中,我们使用了偏振片、偏振光源和检偏器等设备,通过一系列实验操作和数据记录,得出了一些有意义的结果。

首先,我们进行了偏振光的产生实验。

通过调节偏振片的方向和角度,我们成
功地产生了一束具有特定偏振方向的偏振光。

这表明偏振片可以有效地选择光的振动方向,为后续实验奠定了基础。

接着,我们进行了偏振光的传播实验。

将偏振光通过不同材质的透明介质,我
们观察到了偏振光在传播过程中的特点。

我们发现,偏振光在经过介质后,振动方向会发生改变,这为我们理解偏振光在介质中的传播规律提供了重要线索。

然后,我们进行了偏振光的检测实验。

通过使用检偏器,我们成功地对偏振光
进行了检测和分析。

我们发现,检偏器可以有效地改变偏振光的传播方向,同时也可以用来测量偏振光的偏振方向和强度,这为我们对偏振光的测量和控制提供了重要参考。

最后,我们进行了偏振光的应用实验。

我们利用偏振光的特性,设计并制作了
偏振光传感器,并对其进行了实际应用测试。

实验结果表明,偏振光传感器在检测偏振光方面具有良好的性能,具有广泛的应用前景。

通过以上一系列实验,我们对偏振光的特性和应用有了更深入的了解。

偏振光
作为一种特殊的光线,具有许多独特的物理特性和广泛的应用前景,对其进行深入研究具有重要的科学意义和实际价值。

希望通过本实验报告的分享,能够对偏振光的研究和应用提供一些有益的参考和启发。

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:偏振光是一种特殊的光波,其振动方向在一个平面内,与普通光波相比,具有更强的定向性。

在过去的几十年里,偏振光的研究得到了广泛的关注和应用。

本实验旨在通过对偏振光的实验研究,深入了解其特性和应用。

实验一:偏振片的特性在本实验中,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或阻挡特定方向振动的光的装置。

我们将光源发出的自然光通过偏振片,观察到了光的强度发生了明显的变化。

这是因为偏振片只允许与其方向平行的光通过,而将垂直于其方向的光阻挡。

通过旋转偏振片,我们可以观察到光的强度随着角度的变化而变化。

实验二:偏振光的产生在本实验中,我们使用了一束自然光通过一个偏振片,将其转换为偏振光。

然后,我们使用另一个偏振片,将偏振光的方向进行调整。

我们观察到,当两个偏振片的方向相同时,光通过的强度最大;而当两个偏振片的方向垂直时,光通过的强度最小。

这表明,偏振光的方向可以通过调整偏振片的方向来改变。

实验三:偏振光的应用偏振光在许多领域中有着广泛的应用。

例如,在光学显微镜中,通过使用偏振光可以增强图像的对比度,使得细小结构更加清晰可见。

在液晶显示器中,偏振光的旋转可以控制光的透过与阻挡,实现像素点的开闭。

此外,偏振光还被应用于光学通信、光学传感器等领域。

实验四:偏振光的检测在本实验中,我们使用了偏振片和偏振光检测器来测量光的偏振状态。

通过旋转偏振片,我们可以调整光的偏振方向,而偏振光检测器可以测量到通过的光的强度。

通过实验数据的分析,我们可以得到光的偏振状态的信息,例如偏振方向和偏振度。

结论:通过本实验,我们深入了解了偏振光的特性和应用。

偏振光具有较强的定向性,可以通过偏振片的选择和调整来改变其方向。

在光学领域,偏振光的研究和应用已经取得了重要的进展,并在许多领域发挥着重要的作用。

通过对偏振光的深入研究,我们可以进一步拓展其应用,并为光学技术的发展做出贡献。

致谢:在此,我要感谢实验室的老师和同学们对本实验的支持和帮助。

光的偏振研究实验报告

光的偏振研究实验报告

光的偏振研究实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象,加深对偏振概念的理解。

2、掌握产生和检验偏振光的方法。

3、了解偏振片的特性以及马吕斯定律。

二、实验原理1、光的偏振态光可以看作是由电场和磁场相互垂直并垂直于光的传播方向的电磁波。

一般情况下,光的振动方向在垂直于传播方向的平面内是随机分布的,这种光称为自然光。

如果光的振动方向始终保持在一个特定的方向上,这种光称为线偏振光。

部分偏振光则是介于自然光和线偏振光之间的一种光,其振动方向在某一方向上占优势。

2、偏振片偏振片是一种只允许某一方向振动的光通过的光学元件。

其原理是利用某些物质的二向色性,即对不同方向振动的光具有不同的吸收程度。

3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过一个偏振化方向与光的振动方向夹角为θ的偏振片时,透过偏振片的光强 I 为:I = I₀cos²θ 。

三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器和检偏器(偏振片)3、光功率计4、旋转台四、实验步骤1、打开半导体激光器,调整其位置和角度,使激光束水平射出。

2、将起偏器安装在旋转台上,旋转起偏器,使通过起偏器的光强达到最大,此时起偏器的偏振化方向与激光的振动方向一致。

3、在起偏器后放置检偏器,旋转检偏器,观察光功率计的读数变化。

4、每隔 10°记录一次光功率计的读数,直至旋转 180°。

5、重复实验多次,以减小误差。

五、实验数据及处理|角度(°)| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 |||||||||||||||||||||||光强(mW)| 20 | 19 | 16 | 12 | 08 | 05 | 02 | 01 |005 | 0 | 005 | 01 | 02 | 05 | 08 | 12 | 16 | 19 | 20 |以角度为横坐标,光强为纵坐标,绘制光强与角度的关系曲线。

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告大学物理偏振光实验报告引言:光是一种电磁波,它在空间中传播时具有振动方向。

而偏振光则是指光波中的电场矢量在特定方向上振动的光。

物理学家发现,光的偏振性质对于理解光的本质以及应用于各个领域都具有重要意义。

本实验旨在通过观察偏振光的特性,深入了解光的偏振现象。

实验一:偏振片的特性实验中,我们使用了一块偏振片和一束自然光源。

将偏振片放在光路中,我们观察到光线的亮度明显降低,这是因为偏振片只允许某个特定方向的光通过,其他方向的光被吸收或者散射。

通过旋转偏振片,我们发现光的亮度随着角度的变化而改变,这表明偏振片只允许特定方向的光通过。

实验二:马吕斯定律的验证马吕斯定律是描述偏振光传播的重要定律。

为了验证该定律,我们使用了两块偏振片。

将第一块偏振片称为偏振器,将第二块偏振片称为偏振分析器。

我们发现,当偏振器和偏振分析器的振动方向相同时,透过偏振分析器的光亮度最大。

而当两者的振动方向垂直时,透过偏振分析器的光亮度最小。

这验证了马吕斯定律,即光的偏振方向与偏振分析器的振动方向垂直时,光的强度最小。

实验三:双折射现象双折射是指某些晶体在光传播过程中会发生折射现象,光线被分为两束,并且沿不同方向传播。

为了观察双折射现象,我们使用了一块双折射晶体和一束线偏振光。

当线偏振光通过双折射晶体时,我们观察到光线被分为两束,并且沿不同方向传播,这是由于晶体内部的结构导致光的振动方向发生了变化。

通过旋转双折射晶体,我们发现两束光的强度随着角度的变化而改变,这进一步验证了双折射现象的存在。

实验四:偏振光的应用偏振光在实际生活中有着广泛的应用。

例如,在太阳镜和墨镜中,通过使用偏振片来过滤掉反射光和散射光,减少眩光的影响。

此外,偏振光还在光学仪器、显示器和通信技术等领域中有着重要的应用。

通过研究偏振光的特性,我们可以更好地理解和应用光学原理。

结论:通过本次实验,我们深入了解了偏振光的特性。

我们通过观察偏振片的特性、验证马吕斯定律、观察双折射现象以及了解偏振光的应用,加深了对光的偏振性质的理解。

偏振光特性的研究实验报告

偏振光特性的研究实验报告

偏振光特性的研究实验报告篇一:偏振光特性的研究光学设计性实验论文偏振光特性的研究摘要:实验目的:(一)学习用光电转换的方法测定相对光强, 验证马吕斯定律。

(二)研究1/4波片的光学特性(三)研究半导体激光器的偏振特性(测出其偏振度)(四)研究物质的旋光特性(五)观察石英晶体的旋光特性和测量旋光度(六)观察旋光色散,并解释现象实验要求:(一)掌握各种偏振光的特性。

(二)学会辨别各种偏振光。

(三)了解偏振光干涉和双折射现象关键词:偏振、马吕斯定律、1/4波片、偏振特性、偏振度、旋光特性、旋光色散。

引言:光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性质,而光的偏振现象进一步验证了光波是横波。

我们研究偏振现象不仅可以认识光的电磁波性质,而且可以对光的传播规律有许多新的认识。

实验原理:1.偏振光的种类光是电磁波,它的电矢量E和磁矢量H相互垂直,且又垂直于光的传播方向.通常用电矢量代表光矢量,并将光矢量和光的传播方向所构成的平面称为光的振动面.按光矢量的不同振动状态,可以把光分为五种偏振态:如光矢量沿着一个固定方向振动,称为线偏振光或平面偏振光;如在垂直于传播方向的平面内,光矢量的方向是任意的,且各个方向的振幅相等,则称为自然光;如果有的方向光矢量的振幅较大,有的方向振幅较小,则称为部分偏振光;如果光矢量的大小和方向随时间作周期性的变化,且光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的轨迹是圆或椭圆,则分别称为圆偏振光或椭圆偏振光.能使自然光变成偏振光的装置或器件,称为起偏器;用来检验偏振光的装置或器件,称为检偏器.2.线偏振光的产生(1)反射和折射产生偏振根据布儒斯特定律,当自然光以ib?arctann的入射角从空气或真空入射至折射率为n的介质表面上时,其反射光为完全的线偏振光,振动面垂直于入射面,而透射光为部分偏振光,ib称为布儒斯特角.如果自然光以ib入射到一叠平行玻璃片堆上,则经过多次反射和折射最后从玻璃片堆透射出来的光也接近于线偏振光.玻璃片的数目越多,透射光的偏振度越高.(2)偏振片它是利用某些有机化合物晶体的“二向色性”制成的.当自然光通过这种偏振片后,光矢量垂直于偏振片透振方向的分量几乎完全被吸收,光矢量平行于透振方向的分量几乎完全通过,因此透射光基本上为线偏振光.(3)双折射产生偏振当自然光入射到某些双折射晶体(如方解石、石英等)时,经晶体的双折射所产生的寻常光(o光)和非常光(e光)都是线偏振光. 3.波晶片波晶片简称波片,它通常是一块光轴平行于表面的单轴晶片,一束平面偏振光垂直入射到波晶片后,便分解为振动方向与光轴方向平行的e光和与光轴方向垂直的o光两部分(如图1所示).这两种光在晶体内的传播方向虽然一致,但它们在晶体内传播的速度却不相同(为么?).于是,e光和o光通过波晶片后就产生固定的相位差?,即??2??(ne?no)l式中?为入射光的波长,l为晶片的厚度,ne和,no分别为e和o光的主折射率。

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。

偏振光满分实验报告

偏振光满分实验报告

一、实验目的1. 了解光的偏振现象,验证马吕斯定律。

2. 掌握偏振光的产生、检测和调节方法。

3. 熟悉偏振光在光学器件中的应用。

二、实验原理光是一种电磁波,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。

当光波的电场矢量在某一平面内振动时,这种光称为偏振光。

偏振光可以由自然光通过偏振片产生。

当一束偏振光通过另一偏振片时,根据马吕斯定律,透射光的强度与两个偏振片的夹角有关。

三、实验仪器与材料1. 激光器2. 偏振片(两块)3. 波片(1/4波片和1/2波片)4. 光具座5. 白屏6. 玻璃平板7. 检流计四、实验步骤1. 将激光器、偏振片、波片和玻璃平板依次放置在光具座上,调整好光路,使激光束垂直照射到偏振片上。

2. 将第一块偏振片(起偏器)固定在光具座上,调整其方向,使激光束通过起偏器成为偏振光。

3. 将第二块偏振片(检偏器)固定在光具座上,调整其方向,观察白屏上的光斑变化。

4. 改变检偏器的方向,观察光斑的明暗变化,验证马吕斯定律。

5. 将波片插入光路,观察光斑的变化,分析波片对偏振光的作用。

6. 改变波片的厚度,观察光斑的变化,分析波片厚度的变化对偏振光的影响。

7. 将玻璃平板插入光路,观察光斑的变化,分析玻璃平板对偏振光的作用。

8. 通过调整光路,观察圆偏振光和椭圆偏振光的形成。

五、实验数据与处理1. 在实验过程中,记录不同角度下检偏器对光斑的影响,验证马吕斯定律。

2. 分析波片厚度对偏振光的影响,得出结论。

3. 分析玻璃平板对偏振光的影响,得出结论。

4. 通过观察光斑的变化,分析圆偏振光和椭圆偏振光的形成。

六、实验结果与分析1. 实验验证了马吕斯定律,即偏振光的强度与两个偏振片的夹角有关。

2. 波片可以改变偏振光的振动方向,其厚度对偏振光的影响较大。

3. 玻璃平板可以改变偏振光的传播方向,对偏振光的作用较小。

4. 通过调整光路,成功观察到圆偏振光和椭圆偏振光的形成。

七、实验总结1. 通过本次实验,加深了对光的偏振现象的认识,验证了马吕斯定律。

偏振光实验报告范文

偏振光实验报告范文

偏振光实验报告范文Title: Experiment on Polarized LightIntroduction:Polarized light refers to light waves that vibrate in a specific direction, unlike ordinary light that vibrates in all directions perpendicular to the direction of propagation. The phenomenon of polarization is crucial in various scientific fields, such as optics, material science, and electronics. This experiment aims to understand the properties of polarized light and explore its behavior under different conditions.Materials and Methods:1. Light Source: A laser pointer or a halogen lamp with a polarizer attachment.2. Polarizer: A polarizing film or a polarizing filter.3. Analyzers: Two additional polarizing filters.4. Sample: A transparent and optically isotropic material(e.g., glass).5. Rotating Platform: Used to rotate the sample and the analyzers.6. Optical Set-Up: Arrange the light source, polarizer, sample, and analyzers in a straight line.Procedure:1. Set up the optical system by placing the light source at one end and the analyzers at the other end, with the sample in between.2. Rotate the platform to align the polarizer, sample, and analyzer.3. Observe the intensity of light passing through the analyzers.4. Record the angle between the polarizer and analyzer at each observed intensity.5. Repeat steps 2-4 using different materials as the sample.6. Perform the experiment with unpolarized light by removing the polarizer and observe the difference in intensity.Results:Discussion:The results of the experiment indicate that polarized lightis selectively transmitted through the polarizer and analyzer when their transmission axes are aligned. This alignment allows the light waves vibrating in the same direction to pass through while blocking the waves vibrating in different directions. Thus, the experiment confirms the phenomenon of polarization.Furthermore, the different extinction angles for different materials suggest that each material has specific optical properties regarding polarization. Depending on their molecular structure, some materials may polarize light in one direction more effectively than others. These properties are useful for applications such as polarizing sunglasses, 3D movie glasses, and LCD screens.The observed difference in intensity between the experiments with polarized and unpolarized light highlights the significance of polarization. The unpolarized light contains randomly oriented light waves, resulting in a mix of vibrations in all directions. In contrast, polarized light provides a more controlled and predictable behavior.Conclusion:The experiment on polarized light successfully demonstrated the selective transmission of light waves based on their direction of vibration. The extinction angle of each material indicates its unique property of polarizing light. This experiment deepens our understanding of polarization and its practical applications in various fields, contributing to the advancement of science and technology.。

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。

激光偏振综合实验报告(3篇)

激光偏振综合实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察和分析激光的偏振现象,加深对光的偏振理论的理解。

2. 学习使用偏振片、1/4波片等光学元件进行光的偏振实验。

3. 验证马吕斯定律,了解光的偏振度与偏振片偏振化方向之间的关系。

4. 掌握使用激光器和光具座进行实验操作,提高实验技能。

二、实验仪器与材料1. 激光器:波长650nm,功率可调。

2. 光具座:用于固定实验仪器。

3. 偏振片:用于产生和检测线偏振光。

4. 1/4波片:用于产生椭圆偏振光和圆偏振光。

5. 激光功率计:用于测量激光功率。

6. 白屏:用于观察光的传播路径和现象。

三、实验原理1. 偏振光:光波电矢量的振动只局限在某一确定平面内,这种光称为偏振光。

2. 马吕斯定律:强度为I0的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考虑吸收)为I = I0 cos²θ,其中θ是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。

3. 1/4波片:当线偏振光垂直入射1/4波片时,寻常光(o光)和非常光(e光)之间的位相差等于π/2或其奇数倍。

特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。

四、实验步骤1. 实验一:观察激光的偏振特性- 将激光器输出光调至最小功率。

- 在光具座上放置偏振片,转动偏振片,观察光在白屏上的现象。

- 记录功率最大值和最小值,以及对应的角度,计算激光的偏振度。

2. 实验二:验证马吕斯定律- 在光具座上依次放置偏振片、1/4波片和检偏器。

- 调整1/4波片和检偏器的位置,使光在白屏上呈现清晰的消光现象。

- 改变检偏器的角度,观察透射光强度的变化,记录角度变化与对应功率值。

- 绘制角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。

3. 实验三:波片的性质及利用- 将1/4波片放置在已消光的起偏器和检偏器之间。

- 转动1/4波片,观察已消光位置的变化,确定1/4波片光轴方向。

- 改变1/4波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器。

五、实验结果与分析1. 实验一:激光的偏振度为XX%,与理论值基本一致。

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偏振光实验报告范文
实验报告
姓名:高阳班级:F0703028 学号:5070309013 同组姓名:王雪峰
实验日期:xx-3-3
指导老师:助教10
实验成绩: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——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A0,
则透过检偏器的线偏振光的振幅为A,A=A0cosɑ,强度 I=A ,I=A0cosɑ= I
20
22
2
cosɑ=cosɑ式中I0为进入检偏器前(检偏器无吸收时)线偏振光的强度。

22
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。

若光强完全不变化,则入射光是自然光或圆偏振光。

这样,根据透射光强度变化的情况,可将线偏振光和自然光和部分偏振光区别开来。

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
当平面偏振光同过1/2波片后,产生的仍是平面偏振光,但它与原入射光的
夹角为2ɑ(ɑ为入射光振动面与波片光轴的夹角,下同);
当平面偏振光同过1/4波片后,产生偏振光的性质与ɑ相关:
ɑ= 0时:出射光为振动方向平行1/4波片光轴的平面偏振光。

ɑ= 21/4波片光轴的平面偏振光。

ɑ= 4 ɑ为其他值时,出射光为椭圆偏振光。

ππ
我们使平面偏振光通过1/2波片,1/4波片,产生各种性质的偏振光,来研
究它们的性质以及它们之间的关系。

原始数据记录表 1验证马吕斯定律
偏振片初始角度为218度
从表中可知,当偏振片角度余弦的平方值相同时,光电流值也基本保持相同,这就说明光电流值与偏振片角度余弦的平方值相关。

下面我们取表格中的前一半数据(即一组不同的角度和其对应得光电流值作图),来观察其关系
从图中可见,光电流强度与角度余弦值的平方成线形关系,这也就验证了马吕斯定律。

2.线偏振光通过1/2波片时的现象和1/2波片的作用
由此可见,为达到消光,检偏器转过角度与1/2波片转过角度保持一致。

而若检偏器固定,将1/2波片转过360度,会观察到两次消光;同样地,若1/2波片固定,将检偏器转过360度,同样会观察到两次消光。

由此可见,线偏振光通过1/2波片后,它仍是线偏振光,只是发生了角度的改变而已。

偏振光



班级:物理实验班21 学号:2120909006 姓名:黄忠政
光的偏振现象是波动光学的一种重要现象,它的发现证实了光是横波,即光的振动垂直于它的传播方向。

光的偏振性质在光学计量、光弹技术、薄膜技术等领域有着重要的应用。

一.实验目的:
1. 了解产生和检验偏振光的原理和方法;
2. 了解各种偏振片和波片的作用。

二.实验装置;
计算机,格兰陵镜,1/2、1/4波片,调节支架,光电接系统,激光器。

三.实验原理:
1. 偏振光的概念和基本规律
(1)偏振光的种类
光波是一种电磁波,根据电磁学理论,光波的矢量E、磁矢量H 和光的传播方向三者相互垂直,所以光是横波。

通常人们用电矢量E 代表光的振动方向,而电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光波的振动面。

普通光源发出的光是由大量原子或分子的自发辐射所产生的,它们所发射的光的电矢量在各个方向振动的几率相同,称为自然光。

电矢量的振动方向始终沿某一确定方向的光,称为线偏振光或平面偏振光。

若电矢量在各个方向都振动,但在某个固定方向占绝对优势,这种光称为部分偏振光,电矢量的末端在垂直于光传播方向的任一平面内做椭圆(或圆)运动的光,称为椭圆(或圆)偏振光。

各种偏振光的电矢量E如图1所示,注意光的传播方向垂直于纸面。

(2)偏振光、波片和偏振光的产生
通常的光源都是自然光,研究光的偏振性质,必须采用一些物理方法将自然光变成偏振光,这一转变过程称为起偏,获得线偏振光的器件称为起偏器。

线偏振光可用人造偏振片获得,如:某些有机化合物晶体具有二向色性,用这些材料制成的偏振片,能吸收某一方向振动的光,与此方向垂直振动的光则能通过,从
而产生线偏振光;还可以利用光的反射和折射起偏的平行玻璃片堆;利用晶体的双折射特性起偏的尼科尔棱镜等。

椭圆偏振光、圆偏振光可用波片来产生,将双折射晶体割成光轴与表面平行的晶片,就制成波片了。

当波长为λ线偏振光垂直入射到厚度为d波片时,线偏振光在此波片中分成o光和e光,
二者的电矢量E分别垂直于和平行于光轴,它们的传播方向相同,但在波片中的传播速度v0、ve却不同。

如图2所示。

因此折射率
n0=c/v0、ne=c/ve是不同的,于是,通过波片后,o光和e光的相位差ΔΦ和光程差δ分别为Δφ=2Π(n0-ne)/λ,δ=(n0-ne)d能产生光程差为λ/2的波片称为λ/2波片(或半波片),能产生光程差为λ/4的波片称为λ/4波片。

从波片透射出来的o光和e光将会复合在一起,并呈现不同的偏振状态。

线偏振光通过全波片后,透射光仍是线偏振光;线
偏振光以а角通过λ/2波片后,仍是线偏振光,但偏振面转过2а角(а为入射光振动面与波片光轴的夹角);线偏振光以а角通过λ/4波片后,透射光一般为椭圆偏振光;但当а=0或Π/2时,透射光仍是线偏振光;当а=П/4时,透射光为圆偏振光。

(3)偏振光的检验
鉴别偏振光的偏振状态的过程称为检偏,检偏装置称为检偏
器。

实际上检偏器和起偏器是通用的,例如,把偏振片用于起偏就是起偏器,用于检偏就是检偏器。

线偏振光通过检偏器后,透射光的光强遵守马吕斯定律。

设强度为I0的线偏振光垂直入射到一个理想的偏振片(检偏器)上,如图3所示,则透射光的光强为(不计光吸收)
I=I0cos2θ
式中θ为线偏振光的振动方向与偏振片偏振化方向之间的夹角。

显然转到检偏器时,透射光的强度I将发生周期性变化。


内容仅供参考。

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