试验仪器介绍

光的偏振实验
物理实验中心
目 录
一、实验背景
1. 什么是偏振光？ 2. 如何产生偏振光； 3. 如何检验偏振光；
二、实验仪器介绍
三、实验内容及要求
四、实验注意事项
一、实验背景
1. 什么是偏振光？
H
E c
自然光
线偏振光或面偏振光
Ey
Ey
E E
Ex
Ex
椭圆偏振光和圆偏振光
2. 如何产生偏振光
a. 以布儒斯特角入射产生直线偏振光 b.菲涅尔菱体产生圆偏振光
谢
பைடு நூலகம்
谢
54 椭圆偏振光
自 然 光
iB
玻璃
空气 线偏振光
圆 偏 振 光
(a)
部分偏振光
(b)
c.选择性吸收产生直线偏振光 某些晶体对偏振光有选择性的吸收， 称之为二相色性。 d.马吕斯定律(Malus law)
P 1
E0 I0 E1 I1 I 0 / 2

P2
E2
I 2 I1 cos
2
3. 如何检测偏振光；
三、实验内容及要求
4. 用激光功率计代替观察屏，重复实验3，测量偏振光的 光强分布规律并作极坐标的相对光强分布曲线I相 — α 图 ，每10º 测一个数，只测0º 、20º 、45º 。
四、实验注意事项 切勿迎着激光束看激 光，以免损伤眼睛。 观察光强变化时，应 以毛玻璃为观察屏观 察屏上的光斑变化情 况。
利用1/4波片可将如射线偏振光 变为圆偏 振光，线偏振器和1/4波片的组合称为圆偏振器。 它不但可以用来产生圆偏振光，还可以用来检验 圆偏振光。
一般说来，凡可以产生某种偏振态的装置， 都可以用来检验该偏振态。
二、实验仪器介绍
分光计 光源 平行光管
载物台
望远镜
P1
P2
三、实验内容及要求
1. 观察鉴别半导体激光光源 1) 按上图布置光路。
三、实验内容及要求
3. 直接用观察屏观察偏振光的光强变化情况。 1) 使偏振片P1、P2的偏振化方向相互正交（用毛玻 璃屏可看到消光），将1/4波片置于载物台，旋转 波片至消光。 2) 保持P1和1/4波片的方位不变，用毛玻璃屏观察旋 转P2一周光强的变化情况，判断通过1/4波片的透 射光是何种偏振光。 3) 保持P1方位不变，将1/4波片分别旋转20º 、40º 、 45º ，重复实验2)，判断通过1/4波片的透射光是何 种偏振光。
2) 移开望远镜，旋转起偏器，用毛玻璃屏观察激光 通过起偏器后光强大小的变化情况，判断其是否 是自然光。 3) 转动起偏器，使观察屏上的激光光斑为最强，在 此条件下，做后面的实验。
三、实验内容及要求
2. 验证马吕斯定律 1) 用毛玻璃屏观察光强的变化情况及消光次数， 记录现象。
2) 通过激光功率计观测检偏器P2转过的角度α与 光强I的变化规律。在0º ~90º 间每10º 测一次， 作出I-cos2α曲线。