大学物理实验报告系列之偏振光的分析,DOC
【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。
偏振光的研究实验报告doc
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。
偏振光实验的报告doc
偏振光实验的报告 .doc 偏振光实验报告一、实验目的1.了解偏振光的概念及其产生方法；2.掌握偏振光的检验方法；3.研究不同物质对偏振光的旋转特性。
二、实验原理偏振光是指光矢量在传播过程中保持一定方向的光。
自然光经过某些物质或光学器件的作用后，可以获得偏振光。
本实验通过研究不同物质对偏振光的旋转特性，进一步了解偏振光的性质。
三、实验仪器与材料1.激光笔；2.偏振片；3.1/4波片；4.玻璃片；5.糖水；6.盐水。
四、实验步骤1.激光笔发出的光通过偏振片，观察并记录光强变化；2.将1/4波片置于偏振片与激光笔之间，观察并记录光强变化；3.将玻璃片、糖水、盐水分别置于偏振片与激光笔之间，观察并记录光强变化；4.分析实验数据，得出结论。
五、实验数据与分析1.激光笔发出的光通过偏振片后，光强明显减弱，说明激光笔发出的光为自然光，经过偏振片后变为线偏振光。
2.将1/4波片置于偏振片与激光笔之间，光强无明显变化，说明1/4波片对线偏振光的旋转角度为45°，不改变光的偏振状态。
3.将玻璃片置于偏振片与激光笔之间，光强略有减弱，说明玻璃片对线偏振光的旋转角度较小。
4.将糖水置于偏振片与激光笔之间，光强明显减弱，说明糖水对线偏振光的旋转角度较大。
5.将盐水置于偏振片与激光笔之间，光强几乎完全消失，说明盐水对线偏振光的旋转角度接近90°，使光的偏振状态发生巨大改变。
根据实验数据可知，不同物质对线偏振光的旋转角度不同，其中盐水对线偏振光的旋转角度最大，糖水次之，玻璃片最小。
这说明不同物质对光的折射率不同，导致对偏振光的旋转角度也不同。
折射率越大的物质对偏振光的旋转角度越大。
六、实验结论1.本实验通过研究不同物质对偏振光的旋转特性，进一步了解了偏振光的性质。
实验结果表明，不同物质对线偏振光的旋转角度不同，折射率越大的物质对偏振光的旋转角度越大。
2.本实验采用的激光笔、偏振片、1/4波片等仪器和材料性能稳定，操作简单方便，能够较好地完成实验任务。
偏振光的研究_实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对光的偏振性质的认识。
2. 学习并掌握偏振光的产生、传播、检测和调控方法。
3. 理解马吕斯定律及其在实际应用中的意义。
4. 掌握使用偏振片、波片等光学元件进行偏振光实验的基本技能。
二、实验原理1. 光的偏振性质：光是一种电磁波，具有横波性质。
在光的传播过程中，光矢量的振动方向相对于传播方向可以保持不变（线偏振光）、绕传播方向旋转（圆偏振光）或呈现椭圆轨迹（椭圆偏振光）。
2. 偏振光的产生：自然光通过偏振片后，可以产生线偏振光。
当自然光入射到某些光学各向异性介质（如偏振片、波片等）时，由于不同方向的光矢量分量在介质中的折射率不同，从而导致光矢量振动方向发生偏转，形成偏振光。
3. 马吕斯定律：当一束完全线偏振光通过一个偏振片时，透射光的光强与入射光的光强和偏振片透振方向与入射光光矢量振动方向的夹角θ之间的关系为：\( I = I_0 \cdot \cos^2\theta \)，其中\( I \)为透射光的光强，\( I_0 \)为入射光的光强。
三、实验仪器与设备1. 自然光源（如激光器）2. 偏振片（两块）3. 波片（1/4波片、1/2波片）4. 光具座5. 光屏6. 光电探测器7. 数据采集与分析软件四、实验步骤1. 观察线偏振光：将自然光源发出的光通过偏振片，观察光屏上的光斑。
然后逐渐旋转偏振片，观察光斑的变化，验证马吕斯定律。
2. 观察圆偏振光：将1/4波片放置在偏振片和光屏之间，使1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角为45°。
观察光屏上的光斑，验证圆偏振光的产生。
3. 观察椭圆偏振光：将1/4波片的光轴与偏振片的透振方向夹角调整为22.5°，观察光屏上的光斑，验证椭圆偏振光的产生。
4. 测量偏振片透振方向：利用光电探测器测量偏振片的透振方向，并与理论计算值进行比较。
5. 分析实验数据：使用数据采集与分析软件对实验数据进行处理，分析偏振光的特性，验证实验原理。
光的偏振 实验分析报告.doc
光的偏振实验分析报告.doc本次实验主要是观察,是通过观察波的持续传播和改变,在受害者的作用下以及取决于偏振的特性来分析光的偏振性质。
本次实验由两个部分组成：对偏振双折射未知波谱的定性分析和彻底量化分析；研究理论性质和实际性质。
首先，在实验室装置上，通过安装光点源，将被测物体放置在波光发射区，使其所有来自光源的介质偏椭圆偏振，它们的衍射波由波光发射区发出。
接着，将“受害者”装入光管中，搭配穿出玻璃盘，以及放入四极限条件板，使用距离为1m的台灯放置在“受害者”产生的波光，以50mm的直径呈扇形收集波光，用连接馒头准备观测和评估偏振光谱图。
利用孔径板和滤光片将光点源分成八位，以滤光片控制光点源中某一些点的条件，使其产生调制光谱。
最后，用滤光片和极限板，将纵横比各自分解为两个未知参数，用滤光玻璃盘，观察颜色改变之间波形改变，以及最后镜头改变椭圆偏振的特性，以此来研究光的偏振特性。
实验操作的核心步骤为：（1）选择实验装置；（2）穿出玻璃盘；（3）分离光点源，搭建“受害者”玻璃反射装置；（4）搭建距离1m的台灯，以50mm的直径呈扇形收集波光；（5）研究偏振光谱图；（6）用滤光玻璃盘观察颜色改变之间波形及最后镜头改变椭圆偏振的特性；（7）使用滤光片和四极限板对纵横比进行分解；（8）展示本次实验的定性和量化结果以及分析结论。
本次实验被认为是成功的，通过本次实验，可以看出：调节光点源参数时，相位差发生了一定改变，而穿 through plate参数则没有明显变化。
其中最重要的一点是发现信号波形发生变化，主要表现在其中的双峰、平坦以及红火山等特征尤为明显。
本例实验结果表明：实验过程中发现光学偏振现象有着明显的光学现象，能够有效的帮助理解光的偏振特性，使其受到更多的研究和实践。
偏光分析实验报告
一、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。
3. 通过实验，掌握1/4波片、偏振片等实验仪器的使用方法。
二、实验原理1. 偏振光：偏振光是指光波的电矢量振动方向相对于波的传播方向具有特定空间取向的光。
根据电矢量振动方向的不同，偏振光可分为直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。
2. 直线偏振光：当光波的电矢量振动方向局限在某一确定平面内时，这种光称为直线偏振光。
直线偏振光可以通过以下方法产生：a. 通过偏振片；b. 利用反射、折射、散射等现象；c. 利用1/4波片。
3. 圆偏振光：当光波的电矢量振动方向在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是圆形时，这种光称为圆偏振光。
圆偏振光可以通过以下方法产生：a. 利用两个偏振片，其中一个旋转90°；b. 利用1/4波片。
4. 椭圆偏振光：当光波的电矢量振动方向在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是椭圆时，这种光称为椭圆偏振光。
椭圆偏振光可以通过以下方法产生：a. 利用两个偏振片，其中一个旋转一定角度；b. 利用1/4波片。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：a. He-Ne激光器；b. 光具座；c. 偏振片（两块）；d. 1/4波片（两块）；e. 玻璃平板；f. 0°、90°任意刻度盘；g. 白屏。
2. 实验材料：a. 激光光源；b. 偏振片；c. 1/4波片；d. 玻璃平板。
四、实验步骤1. 调整激光光源，使其垂直照射到光具座上的偏振片上。
2. 将另一块偏振片垂直放置在光具座上，与激光光源成45°角。
3. 观察通过两块偏振片的光线，记录光线的偏振状态。
4. 将1/4波片插入光路中，旋转1/4波片，观察光线的偏振状态变化。
5. 将1/4波片与偏振片的光轴平行放置，观察光线的偏振状态。
6. 将1/4波片与偏振片的光轴垂直放置，观察光线的偏振状态。
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。
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。
[优质文档]大学物理实验讲义实验06 光的偏振实验
![[优质文档]大学物理实验讲义实验06 光的偏振实验](https://img.taocdn.com/s3/m/0e697fa59e31433239689369.png)
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 y x （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。
偏振光的研究实验报告.doc
偏振光的研究实验报告.doc
实验目的：通过实验研究偏振光的性质与应用。
实验器材：偏振片、旋光仪、光源等。
实验步骤：
1. 准备偏振片和旋光仪。
将偏振片和旋光仪调整到透光方向相同。
2. 准备光源，将光源置于偏振片前面，调整偏振片角度，使得光通过偏振片后线偏振。
3. 将旋光仪插入偏振片与光源之间的路径，滚动旋光仪旋钮，观察光的变化。
4. 拿起偏振片，转动偏振片并恒定一定的角度，观察光的变化。
5. 改变入射光的极化方向，重复实验步骤，观察光的变化。
实验结果：
1. 根据实验观察，旋光仪会影响光的传播路径，使得偏振方向发生了改变，而偏振
片则会篡改光的线偏振方向，使得光线只能沿着某一特定方向通过。
2. 当旋光仪的角度发生变化时，偏振光通过旋光仪后的振动方向也会相应发生变
化。
通过以上实验，我们可以得出以下结论：
1. 偏振片可以过滤掉偏振方向与偏振片不一致的光，只透过其中一种方向的偏振
光。
2. 旋光仪可以改变偏振光的振动方向，使得其适应不同实验需要。
3. 入射光的极化方向与透过偏振片的强度、透过旋光仪的强度之间具有一定的联系，通过引入不同的器材和改变其角度，可以改变偏振光的振动状态。
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。
实验报告--偏振光学实验
实验报告姓名：***** 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——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强度为I式中I0 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α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n e 为e 光的主折射率，n o 为o 光的主折射率（正晶体中，δ＞0，在负晶体中δ＜0）。
偏振光的观察与研究实验报告
偏振光的观察与研究实验报告一、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. 观测椭圆偏振光和圆偏振光。
二、实验仪器偏振光观察与研究的实验装置包括一下几个部分：光源(可发出多种类型激光)，偏振片，波晶片(λ/２和λ /４波长) ，光屏。
1.光源：双击实验桌上光源小图标弹出光源的调节窗体。
单击调节窗体的光源开关可以切换光源开关状态;可以选择光源发出光的类型,包括自然光、椭圆偏振光、圆偏振光、线偏振光、部分偏振光。
光源默认发出是自然光。
2.偏振片：双击桌面上偏振片小图标,弹出偏振片的调节窗体。
初始化时偏振片的旋转角度是随机的,用户使用时需要手动去校准。
最大旋转范围为 360°，最小刻度为１°。
可以通过点击调节窗体中旋钮来逆时针或顺时针旋转偏振片。
3.波晶片：分为λ /2 和λ /4 波长波片，双击桌面上波晶片小图标,弹出波晶片的调节窗体。
初始化时波晶片的旋转角度是随机的，用户使用时需要手动去校准。
最大旋转范围为360°,最小刻度为 1°。
三、实验原理1. 偏振光的概念和产生:光的偏振是指光的振动方向不变,或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆的现象。
光有五种偏振态：自然光（非偏振光），线偏振光，部分偏振光,圆偏振光,椭圆偏振光。
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。
2．改变偏振态的方法和器件：①光学棱镜：如尼科耳棱镜、格兰棱镜等，利用光学双折射的原理制成的;②偏振片:它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构分子，这些分子平行排列在同一方向上，此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过，因而产生线偏振光.马吕斯定律：马吕斯在 1809 年发现，完全线偏振光通过检偏器后的光强可表示为，其中的α是检偏器的偏振方向和入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角。
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。
偏振光实验报告
偏振光实验报告偏振光实验报告引言：光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。
在日常生活中，我们常常遇到自然光，而自然光是无偏振的。
然而，在某些特定的情况下，光可以被偏振，即振动方向被限制在特定的方向上。
本实验旨在通过使用偏振片和光学仪器，研究偏振光的性质和特点。
实验材料与方法：我们使用了以下材料和仪器进行实验：1. 偏振片：包括线偏振片和圆偏振片。
2. 光源：我们选择了一台激光器作为光源，因为激光器产生的光是单色、相干且方向一致的。
3. 光学仪器：包括偏振片夹持器、偏振片旋转器、偏振片分析器等。
实验步骤：1. 将激光器打开，调整其位置和方向，使得激光束直接射到实验台上。
2. 在激光束路径上放置一个线偏振片，通过旋转线偏振片，观察激光束的强度变化。
3. 将线偏振片夹持在一个特定的角度上，然后再放置一个线偏振片，通过旋转第二个线偏振片，观察激光束的强度变化。
4. 使用圆偏振片替换线偏振片，重复步骤2和步骤3，观察激光束的强度变化。
5. 使用偏振片分析器，将其放置在激光束路径上，观察激光束的强度变化。
实验结果与讨论：通过实验，我们观察到以下现象：1. 当线偏振片的振动方向与激光束的振动方向垂直时，激光束的强度最小；当两者平行时，激光束的强度最大。
这表明线偏振片可以选择性地通过或阻挡特定方向上的光。
2. 当两个线偏振片的振动方向相互垂直时，激光束的强度最小；当两个线偏振片的振动方向平行时，激光束的强度最大。
这说明当两个线偏振片的振动方向相同或相反时，光能够通过。
3. 使用圆偏振片时，无论旋转多少度，激光束的强度都保持不变。
这是因为圆偏振片可以将振动方向旋转成任意方向，不会改变光的强度。
根据以上观察结果，我们可以得出以下结论：1. 偏振片可以选择性地通过或阻挡特定方向上的光，这是因为偏振片只允许特定方向上的电场振动通过。
2. 当两个偏振片的振动方向相同或相反时，光能够通过；当两个偏振片的振动方向垂直时，光被完全阻挡。
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。
实验报告--偏振光学实验
实验报告姓名：***** 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——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强度为I式中I0 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α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n e 为e 光的主折射率，n o 为o 光的主折射率（正晶体中，δ＞0，在负晶体中δ＜0）。
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直线偏振光垂直通过波片的偏振状态
入射线偏振光的振动方向与波片光轴间的夹角
波片厚度d
出射光的偏振状态
0°，90°
任意
与入射光的偏振状态相同
任意
全波片
与入射光的偏振状态相同
45°
1/2波片
转过90°的直线偏振光
1/4波片
圆偏振光
其它值
内切于正方形的椭圆偏振光
≠ 0°，≠ 45°，≠ 90°
答：当检偏器的偏振化的方向和检偏器的偏振化的方向为 和 时，根据马吕斯定律 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。
3.自己设计实验进行了几种偏振光的检验的工作，搞清了几种偏振光的区别，以及怎样得到他们。
【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
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】
光轴取向任意
光强度无变化
自然光
光轴取向任意
两最亮两暗
（各相差180°）
自然光加圆偏振光
两最亮两消光
（各相差180°）
直线偏振光
两最亮两暗（各相差180°）然后,使检偏器透振方向与暗方向平行
旋转1/4波片，使光强度最暗，即使1/4波片（Ⅱ）光轴与检偏器透振方向平行或垂直
两最亮两消光
（各相差180°）
椭圆偏振光
1/2波片
转过2的直线偏振光
1/4波片
正椭圆偏振光，长短轴之比为tg，ctg
其它值
内切于边长比为tg的矩形的椭圆偏振光
3.鉴别各种偏振光的方法和步骤
第一步
旋转检偏器360°
第二步
在检偏器前插放1/4波片（Ⅱ）
第三步
再旋转检偏器360°
结论
光强度无变化
光轴取向任意
两最亮两消光
（各相差180°）
圆偏振光
【实验内容】
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】
1
2
3
4
5
6
7
250
250
250
250
250
250
250
308
307
307
306
308
307
306
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
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。
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。