光的偏振-实验报告

光的偏振
实验仪器：
光具座、半导体激光器、偏振片、1/4波片、激光功率计。
实验原理：
自然光经过偏振器后会变成线偏振光。偏振片既可作为起偏器使用，亦可作为检偏器使用。
马吕斯定律：马吕斯指出：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=I0cos2。(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。)
当光法向入射透过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。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角，出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时，出射光为圆偏振光。
实验1、2光路图：
实验5光路图：
实验步骤：
1.半导体激光器的偏振特性：
转动起偏器，观察其后的接受白屏，记录器功率最大值和最小值，以及对应的角度，求出半导体激光的偏振度。
2。光的偏振特性——验证马吕斯定律：
利用现有仪器，记录角度变化与对应功率值，做出角度与功率关系曲线，并与理论值进行比较。
5.波片的性质及利用：
将1/4波片至于已消光的起偏器与检偏器间，转动1/4波片观察已消光位置，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转动一周，观察输出光的光强变化并加以解释。
实验数据：
源自文库实验一：
实验二：
实验五：
数据处理：
实验一：
计算得半导体激光的偏振度约为
故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。
实验二：
绘得实际与理论功率值如下：
进行重叠发现二者的图线几乎完全重合，马吕斯定律得到验证。
实验五：见“实验数据”中的表格
总结与讨论：
本次实验所用仪器精度较高，所得数据误差也较小。
当光法向入射透过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。当线偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角，出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时，出射光为圆偏振光，这就是实验五中透过1/4波片的线偏光成为不同偏振光的原因。