大学物理实验-光地偏振
【大学物理实验(含 数据+思考题)】偏振光的特性研究实验报告
实验3.4 光的偏振特性研究一、实验目的（1）了解自然光和偏振光的定义及特性。
（2）观察光的偏振现象，了解偏振光的产生方法和检验方法。
（3）了解波片的作用和用波片产生椭圆和圆偏振光及其检验方法。
二、实验仪器GSZ-Ⅱ光学平台（配有光具座、氦氖激光器及电源、扩束镜、偏振片、波片、观察屏等）。
三、实验原理1.自然光和偏振光的定义自然光：由普通光源所发射的光波，在光的传播方向上，任意一个场点，光矢量既有空间分布的均匀，又有时间分布的均匀性。
偏振光：光矢量相对于光的传播方向分布的非对称性。
部分偏振光：光波光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。
平面偏振光：光在传播的过程中光矢量的振动只限于某一特定的平面内。
圆偏振光：在光的传播方向上，任意一个场点光矢量以一定的角速度转动它的方向，但大小不变，其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个圆。
椭圆偏振光：在光的传播方向上，任意一个场点光矢量即改变它的大小，又以一定的角速度转动它的方向，其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个椭圆。
2.偏振光的产生及检验方法（1）平面偏振光的产生和检验方法：产生：本次实验中我们利用偏振片来生成平面偏振光。
偏振片是由具有二向色性的晶体制作成的，这些晶体对不同方向振动的光矢量具有不同的吸收本领，当自然光入射到这些晶体上时，透射光的光矢量仅在某一个特定的方向上，形成了平面偏振光。
检验：线性偏振光通过检偏器后，按照马吕斯定律，强度为I0的线偏振光通过检偏器，透射光的强度为I=I0cos2α,α=0/π时，透射光的强度最大，当α= (π/2)/(3π/2)时，透射光的强度为0，出现消光现象。
所以偏振器旋转一周，透射光的强度将发生强弱变化，并且消光两次，根据这个特点可以检测是否有平面偏振光。
（2）椭圆和圆偏振光的产生和检验方法：产生：波片是光轴平行于晶面的各向异性晶体薄片。
双折射是光束入射到各向异性的晶体，分解为两束光而沿不同方向折射的现象。
大学物理实验讲义实验06光地偏振实验
⼤学物理实验讲义实验06光地偏振实验实验07 光的偏振实验光波是特定频率范围内的电磁波。
在⾃由空间中传播的电磁波是⼀种横波，光波的偏振特性清楚地显⽰了光的横波性，是光的电磁理论的⼀个有⼒证明。
本实验研究光的⼀些基本的偏振特性，通过实验深⼊学习有关光的偏振理论。
【实验⽬的】1、理解偏振光的基本概念，偏振光的起偏与检偏⽅法；2、学习偏振⽚与波⽚的⼯作原理与使⽤⽅法。
【仪器⽤具】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+==)cos(cos 21δωωt a E ta E yx （1）式中δ为x ⽅向偏振分量相对于y ⽅向偏振分量的位相延迟量，1a 、2a 分别是两偏振分量的振幅，ω为光波的圆频率。
对于单⾊光，参数1a 、2a 、δ就完全确定了光波的偏振状态。
以下讨论中，取021>a a 、，πδπ≤<-。
当πδ，0=时，式（1）描述的是⼀个线偏振光，偏振⽅向与x 轴的夹⾓)c o s a rc t a n (12δαa a=称为线偏振光的⽅位⾓（如图1所⽰）。
图 1 线偏振光图 2 圆偏振光当2/2/ππδ-=，且21a a =时，式（1）描述的是⼀个圆偏振光，其特点是光⽮量为⾓速度ω旋转，光⽮量的端点的轨迹为⼀圆。
δ的正负决定了光⽮量的旋向，2/πδ=时为右旋圆偏振光，2/πδ-=时为左旋圆偏振光（迎着光的⽅向观察，如图2所⽰）。
除了上述特殊情况，式（1）表⽰的是椭圆偏振光（如图3所⽰）。
偏振的⼀个重要应⽤是研究光波通过某个光学系统后偏振状态的变化来了解此系统的⼀些性质。
2、偏振⽚和马吕斯定律偏振⽚有⼀个透射轴（即偏振化⽅向）和⼀个与之垂直的消光轴，对于理想的偏振⽚，只有光⽮量振动⽅向与透射轴⽅向平⾏的光波分量才能通过偏振⽚。
光的偏振物理实验报告
光的偏振物理实验报告光的偏振物理实验报告引言：光是一种电磁波，具有电场和磁场的振荡性质。
在自然界中，光的传播方向通常是无规则的，这种光称为非偏振光。
然而，通过一系列的物理实验，我们可以将非偏振光转化为偏振光，从而研究光的偏振性质。
本实验旨在通过实际操作，观察和分析光的偏振现象，并探索其在物理学中的应用。
实验一：偏振片的特性在这个实验中，我们使用了偏振片来观察光的偏振现象。
偏振片是一种具有特殊结构的光学元件，可以选择性地允许某个方向的光通过，而阻挡其他方向的光。
我们将偏振片放置在光源和屏幕之间，通过调整偏振片的方向，可以观察到光的强度的变化。
结果表明，当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，光的强度最小，几乎无法透过偏振片。
而当偏振片的方向与光的偏振方向平行时，光的强度最大，几乎全部透过偏振片。
这表明，偏振片可以选择性地让特定方向的光通过，从而实现光的偏振。
实验二：双折射现象双折射是光在某些晶体中传播时发生的现象，其中光的传播速度因晶体的结构而异。
我们使用了一块双折射晶体（例如石英晶体）来观察这一现象。
将光源照射到双折射晶体上，我们可以看到光线被分成两束，分别沿着不同的方向传播。
这是因为在双折射晶体中，光的传播速度在不同方向上有所差异。
这导致了光的折射方向发生变化，从而形成了两束光线。
这种双折射现象在光学仪器制造和光学通信中具有重要的应用价值。
实验三：偏振光的旋光性质在这个实验中，我们使用了旋光片来研究偏振光的旋光性质。
旋光片是一种光学元件，可以使光线的偏振方向发生旋转。
我们将旋光片放置在光源和偏振片之间，通过调整旋光片的角度，可以观察到光的偏振方向的旋转。
结果表明，旋光片可以使光的偏振方向发生旋转。
这是由于旋光片的特殊结构导致光的传播速度在不同方向上有所差异，从而引起光的旋转现象。
这种旋光性质在化学分析和制药工业中有广泛的应用。
实验四：偏振光的干涉现象在这个实验中，我们使用了干涉仪来观察偏振光的干涉现象。
观察光的偏振现象实验报告
观察光的偏振现象实验报告说起光的偏振，哎呀，很多人可能第一反应就是，“这跟我有啥关系？”其实啊，光的偏振可是咱们日常生活中不可忽视的小“魔法”。
想象一下，你在阳光下戴着太阳镜，镜子上反射出来的光晃得眼睛都睁不开，你是不是想，为什么我的眼睛总是受这种“折磨”？哦！这就是光的偏振效应。
今天，我就给大家来一波“揭秘”，看看实验是怎么让这个看似复杂的现象变得简单又有趣。
我们实验的第一步，当然是准备好设备。
纸、偏振片、光源，一点也不难搞定。
这个实验的目的嘛，其实就是想通过这些工具，来观察光在经过偏振片后的变化。
大家肯定会问，偏振片是什么？嘿，别急，听我慢慢说。
偏振片其实就是一块神奇的东西，它能过滤掉某些方向的光波，换句话说，它就像一个筛子，专门挑选自己喜欢的光线通过。
你把它放在光源前，光线就变成了一定方向的偏振光。
咋样，是不是有点意思？然后，咱们就把偏振片和光源对准，打开光源，嗯，亮了。
接着拿个平面镜，镜子也像一个老实人，反射光线。
不过，这光一反射，偏振片可不能高兴太早。
你要是把偏振片拿在不同的角度，光线的亮度变化可是非常明显的。
这时候，咱们就能看到，哦，偏振片真有“魔力”，它能让光线的强度根据角度变化。
每次转动偏振片，亮度变化的样子就像太阳快出来又快下山，忽明忽暗，瞬息万变。
一开始，咱们可能有点迷糊，为什么光的强度不稳？好像光线有自己的脾气，时而闪亮，时而低调。
这就像你拿着手机看视频，有时候信号强，有时候掉线，真是让人又爱又恼。
实际上，这是因为，偏振光有着明确的方向性。
当偏振片的偏振方向和光线方向一致时，光线就最亮；如果偏振方向完全垂直，那光线几乎就消失了，像是被一个看不见的“屏障”挡住了。
实验的乐趣就在于，咱们可以通过调节偏振片的角度，观察到这种有趣的变化。
你知道吗？这个现象在生活中可不罕见，比如反射光、折射光，它们都和偏振有关系。
嗯，比如说咱们在路上看到的蓝天，偏振现象就在那儿发挥作用。
偏振的原理也帮助科学家开发了各种技术，比如偏振眼镜、3D电影眼镜，它们都在利用光的偏振特性。
大学光的偏振实验报告
大学光的偏振实验报告大学光的偏振实验报告引言：光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。
在自然界中，光的偏振现象是一种非常有趣的现象。
为了深入了解光的偏振特性，我们进行了一系列的实验研究。
本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和分析。
实验目的：1. 了解光的偏振现象及其应用；2. 掌握光的偏振实验的基本原理和方法；3. 研究不同材料对光的偏振的影响。
实验器材：1. 光源：使用一台高亮度的激光器作为光源，确保光的强度和稳定性；2. 偏振片：使用两块偏振片，一块作为光源的偏振片，另一块作为检测光的偏振片；3. 样品：选取不同材料的样品，如玻璃、塑料等；4. 旋转台：用于调整偏振片的角度。
实验步骤：1. 将光源打开，并将一块偏振片放在光源前方，调整偏振片的角度，观察光的强度变化；2. 将另一块偏振片放在光源后方，与前方的偏振片垂直，再次调整角度，观察光的强度变化；3. 将不同材料的样品放在光源后方的偏振片前方，调整角度，观察光的强度变化；4. 记录实验数据并进行分析。
实验结果：1. 在第一步中，当两块偏振片的角度垂直时，光的强度最小，表明光被完全阻挡；2. 在第二步中，当两块偏振片的角度相同时，光的强度最大，表明光被完全透过；3. 在第三步中，不同材料的样品对光的偏振有不同的影响，有些样品会改变光的偏振状态，导致光的强度发生变化。
实验分析：1. 第一步的结果表明，光源的偏振片只允许特定方向的光通过，其余方向的光被阻挡。
这是由于偏振片的分子结构使得只有特定方向的电磁波能够通过；2. 第二步的结果表明，当两块偏振片的角度相同时，光的偏振状态不发生改变，光能够完全透过。
这是因为两块偏振片的偏振方向相同，光的偏振状态不受影响；3. 第三步的结果表明，不同材料的样品对光的偏振有不同的影响。
这是由于材料的分子结构使得光的偏振状态发生改变，进而影响光的强度。
实验结论：1. 光的偏振现象是由于光的电磁波在特定方向上振动而产生的；2. 偏振片可以用来选择性地透过或阻挡特定方向的光；3. 不同材料的样品对光的偏振有不同的影响，这一特性可以应用于光学器件的制造和光信号的传输。
大学光的偏振实验报告
大学光的偏振实验报告
实验名称：大学光的偏振实验报告
实验目的：通过本次实验掌握光的偏振和偏振光的特性。
实验器材：光路板、偏振片、波片、线偏振光源、测量仪器等。
实验原理：
光的偏振：指在振动方向固定的光波中，只有某一方向的光波
通过出射的现象。
根据偏振轴的不同，光分为线偏振光、圆偏振
光和椭圆偏振光等三种状态。
偏振片：是使光只沿特定偏振轴传播的过滤器，它的作用是能
够减弱或消除非特定偏振方向的光，并使光偏振。
波片：是指在不同介质之间传播时的光波小振幅旋转一个或者
一些特定的角度，将偏振椭圆的主轴转动一定角度，改变波的光
学特性。
实验步骤：
1. 点亮线偏振光源，使光直线偏振，并调整偏振片角度，使通过偏振片的光亮度最小。
2. 在这个基础上再旋转样品台，记录在每个角度下检测器的输出值。
3. 将波片插入样品台，使波片快轴与样品台轴向垂直，旋转波片平台记录输出强度和旋转角度。
实验结果：
通过实验数据，我们可以得出样品中水平方向光的偏振角度为35°，竖直方向光的偏振角度为55°，因此可以得到样品的偏振方向为35°和125°。
结论：
本次实验通过光的偏振和偏振光的特性，对光的偏振进行了深入的探究。
实验结果表明，可以有效地利用偏振片和波片对光的偏振进行控制和调整，从而达到所需的偏振效果。
光的偏振物理实验报告
一、实验目的1. 观察和验证光的偏振现象。
2. 理解偏振光的产生原理和特性。
3. 掌握偏振片、波片等光学元件在偏振光产生与检验中的应用。
4. 验证马吕斯定律，理解偏振光强度的变化规律。
二、实验原理光是一种电磁波，具有横波特性。
在自然光中，光波的振动方向是随机分布的。
当自然光经过某些光学元件后，其振动方向会变得有规律，这种现象称为光的偏振。
偏振光的产生通常需要以下光学元件：1. 起偏器（偏振片）：将自然光变为线偏振光。
2. 波片（1/4波片、1/2波片）：改变光的偏振状态，产生椭圆偏振光或圆偏振光。
马吕斯定律指出，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与入射光的强度I0之间的关系为：\[ I = I_0 \cos^2\theta \]三、实验仪器与用具1. 自然光源（如激光器）2. 偏振片（起偏器）3. 波片（1/4波片、1/2波片）4. 检偏器（另一个偏振片）5. 光具座6. 光屏7. 秒表（用于测量时间）8. 记录本和笔四、实验步骤1. 自然光与偏振光的产生：- 将激光器发出的光束照射到偏振片上，观察光屏上的光斑。
- 旋转偏振片，观察光斑的变化。
当偏振片的透振方向与光屏上的光斑垂直时，光斑消失，说明光已变为线偏振光。
2. 马吕斯定律验证：- 将偏振片与检偏器放置在光具座上，使它们的透振方向互相垂直。
- 观察光屏上的光斑，记录光斑消失的位置。
- 将偏振片旋转，使透振方向与检偏器的透振方向成θ角，记录光斑再次消失的位置。
- 改变θ角，重复上述步骤，记录光斑消失的位置。
- 利用马吕斯定律，计算每次实验中光斑消失时的透射光强度。
3. 波片的性质及利用：- 将1/4波片放置在偏振片与检偏器之间，观察光屏上的光斑。
- 旋转1/4波片，观察光斑的变化。
当1/4波片的光轴与偏振片的透振方向垂直时，光斑消失，说明1/4波片的光轴方向与偏振片的透振方向成45°角。
- 改变1/4波片的光轴方向，观察光斑的变化。
《大学物理》光的偏振现象的研究实验
图2 二向色性起偏《大学物理》光的偏振现象的研究实验姓 名学 号 班 级桌 号 教 室实验日期 20 年 月 日 时段 指导教师一. 实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对光偏振基本规律的认识；2. 了解产生和检验偏振光的基本方法；3. 验证马吕斯定律；4．1/2波片，1/4波片的研究； 5.利用旋光现象测定蔗糖溶液浓度. 二. 实验仪器导轨和机座, 带布儒斯特窗的氦氖激光器, 激光器架, 偏振片、波片架, 滑动座(4个)， 光传感器(光电探头)，光功率测试仪，偏振片（2个），1/2波片（波长632.8nm ），1/4波片（波三. 实验原理1. 偏振光的基本概念光波是一种电磁波，它的电矢量 和磁矢量 相互垂直，并垂直于光的传播方向。
通常人们用电矢量 代表光的振动方向，并将电矢量和光的传播方向所构成的平面称为光的振动面。
在传播过程中，电矢量的振动方向始终在某一确定方向的光称为平面偏振光或线偏振光，如图1(a)所示。
振动面的取向和光波电矢量的大小随时间作有规律的变化，光波电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆时，称为椭圆偏振光或圆偏振光，评 分教师签字图1 平面偏振光、自然光和部分偏振光图3 双折射起偏原理图人眼逆光来看，若电矢量末端按照顺时针方向旋转，则称为右旋椭圆或右旋圆偏振光，反之为左旋。
通常光源发出的光波有与光波传播方向相垂直的一切可能的振动方向，没有一个方向的振动比其它方向更占优势。
这种光源发射的光对外不显现偏振的性质，称为自然光，如图1(b)所示；如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定方向上占优势，则此偏振光称为部分偏振光，如图1(c)所示。
将自然光变成偏振光的器件称为起偏器，用来检验偏振光的器件称为检偏器。
实际上，起偏器和检偏器是互为通用的。
下面介绍几种常用的起偏和检偏方法。
２. 二向色性起偏、马呂斯定律、双折射起偏二向色性起偏：物质对不同方向的光振动具有选择吸收的性质，称为二向色性。
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。
光的偏振现象实验报告
光的偏振现象实验报告光的偏振现象实验报告引言光是一种电磁波，具有振动方向的特性，这种方向称为光的偏振。
光的偏振现象在日常生活中无处不在，例如太阳光的偏振、偏振墨镜以及液晶显示屏等。
本实验旨在通过一系列实验，探究光的偏振现象的产生原理和应用。
实验一：偏振片的特性实验装置：光源、偏振片、透明介质、检测屏实验步骤：1. 将光源放置在实验台上，保持稳定。
2. 在光源前方放置一个偏振片，并将其转动，观察透过偏振片的光强变化。
3. 在偏振片后方放置一个透明介质，如玻璃片，再次观察透过偏振片的光强变化。
4. 最后，将一个检测屏放置在透明介质后方，观察透过偏振片的光强变化。
实验结果：通过旋转偏振片，我们发现透过偏振片的光强度会随着偏振片的角度变化。
当偏振片的方向与光的偏振方向垂直时，透过偏振片的光强最小；当二者方向一致时，透过偏振片的光强最大。
在透明介质后方放置检测屏后，观察到透过偏振片的光强在不同位置上也有所变化。
讨论：偏振片的作用是通过选择性地透过特定方向的光振动，将非偏振光转化为偏振光。
当光通过偏振片时，只有与偏振片方向一致的光能够通过，而垂直于偏振片方向的光则被滤除。
透明介质的存在会改变光的传播路径，进一步影响透过偏振片的光强。
实验二：马吕斯定律的验证实验装置：光源、偏振片、检测屏、旋转台实验步骤：1. 将光源放置在实验台上，保持稳定。
2. 在光源前方放置一个偏振片，并将其转动至特定角度。
3. 在偏振片后方放置一个检测屏。
4. 将一个旋转台放置在检测屏后方，并将其旋转至特定角度。
5. 观察检测屏上的干涉条纹。
实验结果：通过旋转偏振片和旋转台，我们观察到检测屏上出现了明暗相间的干涉条纹。
当偏振片和旋转台的角度满足一定条件时，干涉条纹最为清晰。
讨论：马吕斯定律指出，当两束偏振方向相同的光叠加时，如果它们之间的相位差为奇数倍的π，那么它们将互相抵消，形成暗条纹；如果相位差为偶数倍的π，那么它们将互相增强，形成亮条纹。
大学物理实验报告系列之偏振光的分析.
大学物理实验报告系列之偏振光的分析.实验目的：学习偏振光的性质及其检测方法，掌握偏振片的使用，了解偏振光在通过偏振片后的偏振状态的变化。
实验原理：偏振光是在振动方向相同的电磁波的超波前中传播的，是一种只有在一个特定方向上的电磁波。
偏振光有多种产生方式，包括任意光的通过线性偏振器、光通过双折射材料时的一个偏振状态和产生由有机物质引起的有旋性光。
偏振片是实现普通光的偏振的一种光学器件。
在偏振器中，通常使用的是线性偏振器，它具有将只有振动方向平行于传播方向的光通过，同时阻止振动方向垂直于传播方向的光通过的性质。
当光经过一次完美的偏振器时，它只剩下一个特定的偏振状态。
当然，如果光通过多个偏振器，那么可以改变光的偏振状态。
实验步骤：1. 将激光打开，调整方向，让激光通过第一个偏振片。
2. 观察光的强度随着偏振片的旋转而变化。
3. 将通过第一个偏振片的激光再通过一个偏振片。
5. 将第二个偏振片旋转到90度的角度，与第一个偏振片垂直，观察激光的强度。
实验结果：通过实验可以得到以下结果：1. 当激光通过第一个偏振片时，随着偏振片的旋转，光的强度先减小，再增大，再减小。
讨论和分析：通过实验可以看出，当光经过偏振片时，光的偏振状态会改变，这种偏振状态的变化可以通过第二个偏振片的旋转来检测到。
当第二个偏振片旋转到90度的角度时，两个偏振片的振动方向垂直，此时光的强度为最弱，这是因为只有在一个特定方向上的电磁波（也就是偏振光）通过第一个偏振片，然后经过第二个偏振片的特定方向。
如果第二个偏振片的振动方向不是垂直于第一个偏振片光的振动方向，那么光的强度不会完全变为零。
结论：光是一种电磁波，偏振光只有在一个特定方向才存在。
偏振片可以将普通光转化为偏振光，并且可以通过两个偏振片的组合改变光的偏振状态。
实验可以让我们更深入理解电磁波的性质，也为我们在日常生活中应用到偏光器材料提供了一种直观的方法。
大学物理实验报告系列之偏振光的分析完整版
大学物理实验报告系列之偏振光的分析HUA system office room 【HUA16H-TTMS2A-HUAS8Q8-HUAH1688】【实验名称】偏振光的分析【实验目的】1．观察光的偏振现象，巩固理论知识，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和定性检验方法。
【实验仪器】He-Ne激光器、光具座、偏振片（两块）、632.8nm的1/4波片（两块）、玻璃平板及刻度盘、白屏等。
【实验原理】1．光的偏振状态偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。
它是横波的重要特性。
光在传播过程中，若电矢量的振动只局限在某一确定平面内，这种光称为直线偏振光，又叫平面偏振光（因其电矢量的振动在同一平面内）；若光波电矢量的振动随时间作有规律的改变，即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是圆或椭圆，这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光；若光波电矢量的振动只在某一确定的方向上占优势，而在和它正交的方向上最弱，各方向的振动无固定的位相关系，这种光称为部分偏振光。
2.直线光，圆偏光，椭圆偏振光的产生。
直线偏振光垂直通过波片的偏振状态3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤1．测定玻璃对激光波长的折射率2．产生并检验圆偏振光3．产生并检验椭圆偏振光【数据表格与数据记录】波长为632.8nm时玻璃对于空气的相对折射率为1.5399。
现象：两次最亮，两次消光。
结论：圆偏振光如果使检偏器的透振方向与暗方向平行，1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。
现象：两次亮光，两次消光结论：椭圆偏振光现象：两最亮，两次消光 结论：线偏振光【小结与讨论】1. 实验测的了632.8nm 时玻璃对空气的折射率为1.5399。
2. 单色自然光经过起偏器和检偏器，旋转检偏器一周，发现光电流相应出现两次消光现象，是分析其原因。
答：当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的方向为2π和3π时，根据马吕斯定律θ20cos I I =可知，出现两次光强为零的情况，即光电流出现了2次消光现象。
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。
大学物理实验-偏振光的研究
实验32 偏振光的研究1808年，马吕斯（E. L. Malus,1775～1812）发现了光的偏振现象，通过对偏振现象的深入研究，人们充分地认识了光的本质--光波是横波．为了更好地认识和利用光的偏振性，各种偏振光元件、偏振光仪器应运而生．偏振光的应用技术也日益发展，在各个领域都得到广泛应用．【实验内容】1.观察光的偏振现象，掌握利用偏振器来调节光强度的方法.2.了解产生和检验偏振光的原理与方法，鉴别光的不同偏振状态.3.设计实验来测量玻璃堆的玻璃折射率，利用反射起偏测出布儒斯特角.4.了解和观察偏振光的干涉现象【可供选择的仪器】计算机与操作控制软件，格兰傅科棱镜，λ/2波片，λ/4波片，玻璃堆，由步进电机控制的调节架，光电接收系统，H e－N e激光器．【实验原理】光的干涉和衍射现象揭示了光的波动性，光的偏振特性进一步证明了光是横波．光的偏振现象在工业和生活中的应用广泛，因此同学们需要理解光的偏振性质，掌握偏振光检测方法。
1.光的偏振态从垂直于光传播方向的平面上观察，光矢量变化遵从不同的规律，根据这些规律，可以把光分成偏振光、自然光和部分偏振光三种．在垂直于光传播方向的平面上，光矢量的端点随时间变化如果是有规律的，则称其为完全偏振光．完全偏振光包含线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光．光矢量端点的轨迹是一直线的，称为线偏振光；光矢量端点的轨迹是椭圆的称为椭圆偏振光；光矢量端点的轨迹是圆的称为圆偏振光．根据振动的合成原理，线偏振光、椭圆偏振光和圆偏振光均可以等效为振动方向相互垂直、相互关联的两个线偏振光，并且这两个线偏振光需要具有相同的传播方向和频率，两者有确定的相位差．普通光源直接发出的光是自然光．由于原子（或分子）发光具有随机性和间断性，不同原子（或分子）在同一时刻和同一原子（或分子）在不同时刻的发光都是不相干的．普通光源包含大量原子（或分子），这些原子（或分子）发出光的偏振方向、初相位都是随机的，因此发出的光波是不相干的. 值得注意的是对于自然光，由于自然光沿着不同方向振动的各光矢量的振幅和相位都是随机的，所以自然光可以等效成振幅相等，振动方向相互垂直，互不相关的两个线偏振光．部分偏振光可以看作是自然光和偏振光的叠加．2.双折射晶体一束光入射到晶体界面时会发生折射. 在某些晶体中，折射光会分成两束，这就是晶体的双折射现象．这两束折射光中，一束光遵守折射定律称为寻常光，简称o 光．另一束光则不遵守折射定律称为非常光，简称e 光. o 光的传播速率各向同性，e 光的传播速率与传播方向有关，o 光和e 光都是线偏振光．在双折射晶体内部，存在某个特殊的方向，当光沿着该方向传播的时侯，不发生双折射，这个方向被称为该晶体的光轴．沿着光轴方向，o 光和e 光传播速度相同；垂直于光轴方向，o 光和e 光传播速度差异最大．按照光轴的数目不同，可以把双折射晶体分为单轴晶体和双轴晶体．单轴晶体如方解石、冰洲石、石英；双轴晶体如云母、黄玉. 本实验中采用的是单轴晶体．必须注意，只有在晶体内部才有o 光、e 光之分，光线射出晶体之后都称为线偏振光．3. 偏振器获得偏振光的途径很多. 当光在介质的界面上发生反射时，可以获得部分偏振光；满足特定条件时，可以获得线偏振光．如地球大气中的微粒、水分子等对阳光的散射，会形成线偏振光和部分偏振光．在实际工作中，常采用专门的偏振器来获得线偏振光．偏振片是一种可以使入射光通过后变成线偏振光的光学薄膜，它能够吸收某一振动方向的光而透过与此垂直方向振动的光．偏振片允许光矢量透过的方向，称为偏振化方向或者透光方向．按实际应用时所起作用的不同，可以把偏振片分为起偏器和检偏器．用来产生偏振光的叫做起偏器，用来检验偏振光的则叫做检偏器．图32-1给出了线偏振光的产生与检测原理示意图．双折射晶体可以把一束光分解成o 光和e 光，o 光和e 光都是线偏振光．利用这一特性，也可以利用双折射晶体制作偏振器．格兰棱镜，全称为格兰·泰勒棱镜，就是由两块冰洲石单轴晶体的直角棱镜组成偏振器．两块冰洲石的中间斜面为空气隙．光轴与入射端界面平行．自然光垂直入射的时候，在第一个直角棱镜内，o 光和e 光传播方向相同但速度不同，在两个直角棱镜斜面处，e 光传播方向不变，o 光将发生全反射．若将棱镜侧面出射的o 光吸收掉，则仅留下沿原入射方向传播的e 光，则此格兰棱镜可以作为起偏器，当然也可以用作检偏器．图32-2给出了格兰棱镜的光路图． 32-2 格兰棱镜I 0 I 1 I 2图32-1 线偏振光的产生与检测 起偏器 检偏器 偏振化方向4. 波片波片，也称作相位延迟片，是由双折射晶体做成，是从单轴晶体中切割下来的平面平行板，其表面平行于光轴．如图32-3所示．当一束单色平行自然光正入射（垂直于晶体光轴）到波片上时，光在晶体内部便分解为o 光和e 光．由于入射光垂直于光轴入射，o 光和e 光传播方向相同，但是传播速度不同，它们通过厚度确定的波片时的光程也就不同． 设波晶片的厚度为d ，则两束光通过晶片后，有相位差2)o e n n d πδλ=-（ (32-1) 式中λ为光波在真空中的波长．单色线偏振光垂直入射到波片内，分解为o 光和e 光，o 光和e 光在入射界面相位差为0，经过厚度确定的波片后两者产生一附加相位差δ．离开波片时两者又合二为一，合成光的性质取决于δ及入射光的性质．(1) 当δ= 2k π时 , 则光程差 ( n o - n e ) d = k λ，即这样的晶片厚度可使o 光和e 光的光程差等于k λ，称为全波片(λ波片)．其o 光和e 光的合振动为线偏振光，其光矢量的方向与入射光光矢量的方向相同．(2) 当δ= (2k +1)π时，则光程差( n o - n e ) d = (2k +1) λ/2，此时晶片的厚度可使o 光和e 光的光程差等于(2k +1) λ/2，称为半波片 (λ/2 波片)．其合振动仍为线偏振光，但光矢量的方向相对于入射光的光矢量方向转过2θ 角 (θ是入射光振动面与波片光轴间的夹角，如图32-3所示)．(3) 当δ= (2k +1)π/2 时，则光程差( n o - n e ) d = (2k +1) λ/4，晶片的厚度可使o 光和e 光的光程差等于(2k +1) λ/4，称为四分之一波片(λ/4波片)．其合振动一般为椭圆偏振光．应当注意两种特殊情况：当入射光矢量与波片光轴平行或垂直时，出射光为线偏振光；当入射光矢量与波片光轴夹角为π/4时，出射光为圆偏振光．从以上可知λ/4波片可将线偏振光变成椭圆偏振光或圆偏振光；根据光路的可逆性，它也可将椭圆偏振光或圆偏振光变成线偏振光。
大学物理实验光的偏振
大学物理实验光的偏振
光的偏振是指光在传播时，电场矢量的振动方向只能沿着某一特定方向，而不能沿着
所有方向振动。
光的偏振是光的一个重要性质，也是光学重要的研究内容之一。
我们可以通过光的偏振，来研究光的各种性质。
光的偏振可以分为线偏振、圆偏振和
椭偏振三种类型。
实验中，我们可以使用偏振片和偏振光源来研究光的偏振。
下面我介绍两个光的偏振
实验。
我们可以使用偏振片来观察光的偏振现象。
偏振片本身的作用是把不偏振的光线变成
具有偏振性质的光线。
实验步骤：
1.将偏振片放在光源的前面，并让光通过偏振片。
2.将第二个偏振片放在第一个偏振片的后面，并使两个偏振片的透振方向相互垂直。
3.观察通过第二个偏振片的光，发现光线的亮度发生变化，当两个偏振片的透振方
向平行时，光的亮度最大，当两个偏振片的透振方向垂直时，光变暗。
实验原理：
我们可以通过双折射晶片来产生圆偏振光，然后通过偏振片观察光的偏振现象。
3.观察通过偏振片后的光线，可以发现无论偏振片的透振方向如何调整，光的亮度
都不会发生变化。
这是因为圆偏振光在所有方向都具有相同的偏振性质，无论用任何方
向的透振片都不会改变其偏振性质。
圆偏振光是指光的电场振动方向沿着一个圆周运动。
这种光不具有特定的偏振方向，
无论用任何方向的偏振片都可以通过。
总结
光的偏振是光学重要的研究内容之一。
我们可以通过偏振片和偏振光源的实验，研
究光的偏振现象。
本文介绍了光通过偏振片和双折射晶片形成的圆偏振光的实验，希望
对读者有所帮助。
大学物理实验——光的偏振
基本方法:在检偏器前加一块l/4波片 基本方法:在检偏器前加一块l/ l/4
检偏器
区别自然光和圆偏振光:转动检偏器, 区别自然光和圆偏振光:转动检偏器, 有最大光强和消光的为圆偏振光, 有最大光强和消光的为圆偏振光,没有 变化的则为自然光. 变化的则为自然光.
区别部分偏振光和椭圆偏振光: 区别部分偏振光和椭圆偏振光: 同时转动波片和检偏器, 同时转动波片和检偏器 , 有消光现象的为 椭圆偏振光, 椭圆偏振光 , 没有消光现象的为部分偏振 光.
�
2,验证马吕斯定律: ,验证马吕斯定律:
移回望远镜,旋转检偏器, 移回望远镜,旋转检偏器,用激光功率计 观测检偏器P2转过的角度与光强I的变化 规律. 规律.在0~90间每10测一次. ~90间每10测一次. 间每10
3,观察线偏振光通过波片后的偏振状态 ,
1) 旋转检偏器至消光,然后将1/4波片置于 旋转检偏器至消光,然后将1/4 1/4波片置于 载物台,再旋转波片至消光, 载物台,再旋转波片至消光,
光的偏振
物理实验中心
一,实验原理
(1)什么是偏振光? 什么是偏振光? E
c
H
线偏振光
v E 代表光波振动方向
v v E = E0 sin ωt
Ey
E
Ex
E
椭圆偏振光
圆偏振光
椭圆和圆偏振光可以看作是两个振动方向 椭圆和圆偏振光可以看作是两个振动方向 互相垂直,相位差恒定的线偏振光的合成. 互相垂直,相位差恒定的线偏振光的合成.
椭圆偏振光. (3)其它情况→椭圆偏振光. )
返回
自然光: 自然光:各个方向上的
部分偏振光:某些方向 部分偏振光:
光强相等,相位差随机. 上光强强,相位差随机. 光强相等,相位差随机. 上光强强,相位差随机.
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。
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实验27 光的偏振一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对光的偏振的理解。
2、了解偏振光的产生及其检验方法。
3、观测布儒斯特角，测定玻璃折射率。
4、观测椭圆偏振光与圆偏振光。
5、了解1/2波片和1/4波片的用途。
二、实验原理1、光的偏振状态光是电磁波，它是横波。
通常用电矢量E表示光波的振动矢量。
(1)自然光其电矢量在垂直于传播方向的平面任意取向，各个方向的取向概率相等，所以在相当长的时间里（10-5秒已足够了），各取向上电矢量的时间平均值是相等的，这样的光称为自然光，如图27-l所示。
(2)平面偏振光电矢量只限于某一确定方向的光，因其电矢量和光线构成一个平面而称其为平面偏振光。
如果迎着光线看，电矢量末端的轨迹为一直线，所以平面偏振光也称为线偏振光，如图27-2所示。
(3)部分偏振光电矢量在某一确定方向上较强，而在和它正交的方向上较弱，这种光称为部分偏振光，如图27-3所示。
部分偏振光可以看成是线偏振光和自然光的混合。
(4)椭圆偏振光迎着光线看，如果电矢量末端的轨迹为一椭圆，这样的光称为椭圆偏振光。
椭圆偏振光可以由两个电矢量互相垂直的、有恒定相位差的线偏振光合成得到。
(5)圆偏振光迎着光线看，如果电矢量末端的轨迹为一个圆，则这样的光称为圆偏振光。
圆偏振光可视为长、短轴相等的椭圆偏振光。
图27-4 椭圆偏振光2、布儒斯特定律反射光的偏振与布儒斯特定律如图27-5所示，光在两介质（如空气和玻璃片等）界面上，反射光和折射光（透射光）都是部分偏振光。
当反射光线与折射光线的夹角恰为90°时，反射光为线偏振光，其电矢量振动方向垂直于入射光线与界面法线所决定的平面（入射面）。
此时的透射光中包含平行于入射面的偏振光的全部以及垂直于入射面的偏振光的其余部分，所以透射光仍为部分偏振光。
由折射定律很容易导出此时的入射角α满足关系12tan n n =α (27-1)(27-1)式称为布儒斯特定律，入射角α称为布儒斯特角，或称为起偏角。
若光从空气入射到玻璃（n 2约为1.5），起偏角约56°。
3、偏振片、起偏和检偏、马吕斯定律 (1)由二向色性晶体的选择吸收所产生的偏振自然光偏振光偏振片1I 0起偏器检偏器自然光I '图a 偏振片起偏 图b 起偏和检偏图27-6 偏振片有些晶体（如电气石）、长链分子晶体（如高碘硫酸奎宁），对两个相互垂直振动的电矢量具有不同的吸收本领，这种选择吸收性称为二向色性。
在两平板玻璃间，夹一层二向色性很强的物质就制成了偏振片。
自然光通过偏振片时，一个方向的电矢量几乎完全通过（该方向称为偏振片的偏振化方向），而与偏振化方向垂直的电矢量则几乎被完全吸收，因此透射光就成为线偏振光。
根据这一特性，偏振片既可用来产生偏振光（起偏），也可用于检验光的偏振状态（检偏）。
(2)马吕斯定律用强度为I 0的线偏振光入射，透过偏振片的光强为I ，则有如下关系θ20cos I I = (27-2)(27-2)式称为马吕斯定律。
θ是入射光的E 矢量振动方向和检偏器偏振化方向之间的夹角。
以入射光线为轴转动偏振片，如果透射光强I 有变化，且转动到某位置时I＝0，则表明入射光为线偏振光，此时θ＝90°。
4、波片(1)两个互相垂直的、同频率的简谐振动的合成设有两各互相垂直且同频率的简谐振动，它们的运动方程分别为)cos()cos(2211ϕωϕω+=+=t A y t A x (27-3)合运动是这两个分运动之和，消去参数t ，得到合运动矢量末端运动轨迹方程为)(sin )cos(21221221222212ϕϕϕϕ-=--+A A xy A y A x (27-4)上式表明，一般情况下，合振动矢量末端运动轨迹是椭圆，该椭圆在2122A A ⨯的矩形围。
如果(27-3)式表示的是两线偏振光，则叠加后一般成为椭圆偏振光。
下面讨论相位差12ϕϕϕ-=∆为几种特殊值的情况。
①当πϕk 2=∆（k =0, ±1, ±2, …）时，(27-4)式变为21A y A x = (27-5)合振动矢量末端运动轨迹是上述矩形的对角线，与y 轴的夹角为α。
这就是说，相互垂直的、同相位的两线偏振光合成后仍为线偏振光，但E 振动有新的取向。
②当πϕ)12(+=∆k （k =0, ±1, ±2, …）时，(27-4)式变为21A y A x -= (27-6) (27-6)式表明，相互垂直的、相位相反的两线偏振光合成后也是线偏振光，E 振动方向与y 轴的夹角也是α，但在y 轴的另一侧。
③当2)12(πϕ+=∆k （k=0, ±1, ±2, …）时，(27-4)式变为1222212=+A y A x (27-7) 此时，合振动矢量末端运动轨迹是正立在上述矩形的椭圆。
即相互垂直的、相位差是2/π的两线偏振光合成为椭圆偏振光，椭圆的长半轴和短半轴分别等于两线偏振光的振幅。
④ 根据情况③，且A 1=A 2=A ，则(27-4)式变为222A y x =+ (27-8)即振幅相等的、相互垂直的、相位差是2/π的两线偏振光合成为圆偏振光。
(2)双折射晶体图27-7 双折射一束自然光在入射到某些各向异性晶体上时，能够被分成振动方向相互垂直的两束线偏振光，分别称为e 光和o 光。
它们以不同的速度、沿不同的方向在晶体传播，如图27-7所示。
这种现象称为双折射，这些晶体称为双折射晶体，如方解石、石英等。
方解石n n e <，称“负晶体”，石英n n e >称“正晶体”。
在双折射晶体有一个被称为光轴的特殊方向。
光线在晶体沿光轴传播时，不发生双折射；平行于光轴传播时，e 光和o 光沿同一方向传播不再分离，但传播速度仍是不同。
把双折射晶体沿光轴切割并磨制成平行平板，这就是波片。
一束线偏振光垂直入射到波片表面，被分解成e 光和o 光。
e 光的E 矢量振动方向平行于光轴，o 光的E 矢量振动方向垂直于光轴，入射时它们之间的光程差为零，相位差0=∆ϕ。
因为e 光和o 光传播速度不同，当从波片的第二表面出射时，它们之间就有了光程差，相位差ϕ∆也不再为零。
在选定了晶体之后，对于某一波长的单色光，ϕ∆只取决于波片的厚度,即()L n n e o -=∆λπϕ2 （27-9）式中的λ是单色光波长，o n 和e n 是o 光和e 光的折射率，L 为晶片厚度。
由于o 光、e 光的振动方向相互垂直，取e 光轴为x 方向，沿x 轴、y 轴的光矢量分别为E x 和Ey ，则有ϕϕ∆=∆-+22222sin cos 2o e y x oy e x A A E E A E A E （27-10） 因此，根据（27-10）式，就有如下推论： ①当πϕk 2=∆时，为线偏振光；②当()πϕ12+=∆k 时，为线偏振光； ③当πϕ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆21k 时，为正椭圆偏振光；④当ϕ∆不等于以上各值时，为椭圆偏振光。
图27-8 波片中的e 光和o 光(3)2/λ波片和4/λ波片对某一波长为λ的单色光，产生()πϕ12+=∆k 相位差的晶片称为该单色光的半波片。
对某一波长为λ的单色光，产生πϕ⎪⎭⎫ ⎝⎛+=∆21k 相位差的晶片称为该单色光的4/λ波片。
当线偏振光垂直人射到4/λ波片上时，且其振动方向与波片光轴成θ角，如图27-9所示，由于o 光和e 光的振幅是θ的函数，所以，合成光的振幅A 因θ角不同而不同。
①当0=θ或2πθ=时，0=O A 或0=e A ，为线偏振光；②当4πθ=时，e O A A =，为圆偏振光；③当θ为其他角度时，为椭圆偏振光。
表27-1 鉴别光的偏振态三、实验仪器1、白光源（GY-6A ）2、凸透镜（f=150mm ）3、二维调节架（SZ-07）4、可调狭缝（SZ-27）5、光学测角台（SZ-47）6、升降调节座(SZ-03)7、黑玻璃镜8、偏振片9、X 轴旋转二维架(SZ-06) 10、11、升降调节座(SZ-03) 12、二维平移底座（SZ-02）。
另需钠灯、氦氖激光器、4/λ波片（nm633=λ）及架、冰洲石及转动架和扩束器、观察屏等。
图27-10 实验装置示意图四、实验容与步骤 1、起偏与检偏按图27-10所示，使白光源灯丝位于透镜的焦平面上（此时二底座相距162mm ），近似平行光束通过狭缝，向光学分度盘中心的黑玻璃镜入射，并在台面上显出指向圆心的光迹。
此时转动分度盘，对任意入射角，利用偏振片和X 轴旋转二维架组成的检偏器检验反射光的偏振态。
2、利用布儒斯特定律测定玻璃的折射率（1）在图27-10中，当光束以布儒斯特角i B 入射时，反射的线偏振光可被检偏器消除（对n =1.51，i B =570）。
该入射角需反复仔细校准。
因线偏振光的振动面垂直于入射面，按检偏器消光方位可以定出偏振片的易透射轴。
（2）测出起偏角i B 并按（27-1）式计算出玻璃的折射率。
（3）检查此时透射光的状态。
3、验证马吕斯定律如图27-11所示，使钠光通过偏振片A 起偏振，用装在X 轴旋转二维架上（对准指标线）的偏振片B 在转动中检偏振，分析透射光的光强变化与角度的关系。
4、椭圆偏振光的分析使激光束通过扩束器（f=4.5mm ）或（f=6.5mm ）、狭缝和黑玻璃镜产生线偏振光，在通过4/λ波片之后，用装在X 轴旋转二维架上的偏振片在旋转中观察透射光光强变化，是否有两明两暗位置（注意与上一项实验现象有何不同），在暗位置，检偏器的透振方向即椭圆的短轴方向。
5、圆偏振光的分析在透振轴正交的二偏振片之间加入4/λ波片，旋转至透射光强恢复为零处，从该位置在转动450，即可产生圆偏振光。
此时若用检偏器转动检查，在观察屏（白屏）上的透射光强应是不变的。
观察圆偏振光和椭圆偏振光的具体做法是：(1)按图27-11 调整偏振片A和B的位置使通过的光消失，然后插入一片1/4波片C1（注意使光线尽量穿过元件中心）。
(2)以光线为轴，先转动C1消光，然后使B转3600，观察现象。
(3)再将C1从消光位置转过300、450、600、750、900，每次以光线为轴，将B转3600观察现象，将上面几次实验的情况记录在表27-1中。
6、利用冰洲石及可转动支架，可以观察和分析该晶体的双折射现象。
让自然光（如钠光）通过支架上的一个小孔入射冰洲石晶体，用眼睛在适当距离能够看到光束一分为二；转动支架，又能判别寻常光（o光）和非常光（e光）。
然后用检偏器确定o光和e光偏振方向的关系。
五、数据记录与处理1、将各直接测量值的原始数据用列表法表示。
2、要计算玻璃折射率测量的误差，并写出最后结果。
（一）预习自测题1、两偏振片的偏振化方向相互垂直放置，称之为正交偏振片．光束不能通过正交偏振片．此时称为消光。