偏振光学实验
光的偏振实验方法
光的偏振实验方法光的偏振是光学中的重要现象，它涉及到光的传播方向和振动方向的关系。
为了研究和观察光的偏振现象，科学家们开发了许多实验方法。
本文将介绍一些常用的光的偏振实验方法。
一、马吕斯交叉法马吕斯交叉法是一种简单而直观的光的偏振实验方法。
所需装置包括一个偏振镜和一对交叉的光栅。
实验步骤：1. 将光栅放置在光路中，使光通过光栅后形成一对交叉的图案。
2. 调整偏振镜的角度，观察图案的变化。
3. 当偏振镜与光栅之间的角度达到一定条件时，图案将呈现出清晰的波纹状。
通过观察图案的变化，我们可以判断光的偏振性质以及偏振方向。
二、尼古拉斯法尼古拉斯法是一种利用偏振片的实验方法，可以用来测量光的振动方向。
实验步骤：1. 准备一对偏振片，将它们的传递轴垂直放置。
2. 将待测光线通过第一个偏振片，使其只能通过一个方向的振动。
3. 调整第二个偏振片的角度，观察透过第二个偏振片的光的强度变化。
4. 当第二个偏振片的传递轴与第一个偏振片之间的夹角为90°时，光的强度将最小。
通过调整第二个偏振片的角度，我们可以确定光的振动方向。
三、双折射和波片法双折射和波片法是一种通过使用双折射晶体和波片来产生和分析偏振光的实验方法。
实验步骤：1. 使用双折射晶体（如方解石）产生偏振光。
2. 将产生的偏振光通过波片（如四分之一波片或半波片）进行调整。
3. 观察光的传播方向和振动方向的变化，使用适当的检测器记录实验结果。
通过对偏振光的产生、调整和分析，我们可以研究光的偏振现象和性质。
总结：光的偏振实验方法有很多种，其中马吕斯交叉法、尼古拉斯法和双折射和波片法是常用的实验手段。
通过这些实验方法，科学家们能够观察和研究光的偏振现象，从而深入理解光的性质和行为。
对于光学研究和实际应用而言，光的偏振实验方法具有重要的意义。
注：本文介绍的实验方法仅为举例，实际实验操作应根据具体情况和实验要求进行调整。
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。
偏振光学实验报告
偏振光学实验报告偏振光学实验报告引言：偏振光学是光学中一门重要的分支，研究光的偏振现象及其与物质相互作用的规律。
本次实验旨在通过实验手段探究光的偏振现象，并对偏振光的性质进行研究。
一、实验目的本实验主要有以下几个目的：1. 了解光的偏振现象及其产生原理；2. 学习偏振光的性质，包括偏振光的传播、旋光现象等；3. 掌握偏振光的测量方法和实验技术。
二、实验装置和原理本实验使用的装置主要包括：偏振片、波片、偏振片旋转台等。
偏振片是一种能够选择性地通过特定偏振方向光线的光学元件，波片则是一种能够改变光的偏振状态的光学元件。
三、实验步骤1. 将偏振片插入光源光路，调整偏振片的方向，观察光强的变化；2. 在光路中加入波片，通过调节波片的角度，观察光的偏振状态的变化；3. 将偏振片旋转台与波片结合使用，观察光的偏振状态和光强的变化；4. 使用偏振片旋转台测量不同角度下光的透过率，记录数据；5. 使用波片测量旋光现象，记录数据。
四、实验结果和分析1. 观察偏振片对光的影响，我们发现当偏振片的偏振方向与光的偏振方向垂直时，光的透过率最低，而当两者平行时，光的透过率最高。
这说明偏振片能够选择性地通过特定偏振方向的光线。
2. 在加入波片后，通过调节波片的角度，我们观察到光的偏振状态的变化。
当波片的快轴与偏振片的偏振方向平行时，光的偏振状态不发生改变；当两者垂直时，光的偏振状态发生改变。
这说明波片能够改变光的偏振状态。
3. 结合偏振片旋转台和波片的使用，我们进一步观察到光的偏振状态和光强的变化。
通过旋转偏振片旋转台和调节波片的角度，我们可以实现对光的偏振状态和光强的调控。
4. 通过使用偏振片旋转台测量不同角度下光的透过率，我们可以得到透过率与角度的关系曲线。
根据实验数据，我们可以计算出偏振片的透过率和透过光的偏振方向之间的关系，进一步研究光的偏振现象。
5. 使用波片测量旋光现象，我们可以观察到光在通过旋光物质后产生的旋光现象。
光的偏振 实验报告
光的偏振实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对光的偏振特性的理解。
2、掌握偏振片的起偏和检偏原理，学会用马吕斯定律测量偏振光的强度。
3、了解反射光和折射光的偏振特性，以及布鲁斯特角的概念。
二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波，其电场矢量和磁场矢量相互垂直且都垂直于光的传播方向。
一般情况下，光的电场矢量在垂直于光传播方向的平面内是各个方向都有的，这种光称为自然光。
如果光的电场矢量只在某一固定方向上振动，则称为线偏振光。
还有部分偏振光和椭圆偏振光等偏振态。
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。
当自然光通过偏振片时，只有与偏振片透振方向相同的光振动能够通过，从而变成线偏振光，这个过程称为起偏。
当线偏振光通过偏振片时，透过光的强度取决于线偏振光的振动方向与偏振片透振方向之间的夹角，这个过程称为检偏。
3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过检偏器后，其强度 I 随检偏器透振方向与线偏振光振动方向夹角θ 的余弦平方成正比，即 I ＝ I₀cos²θ，这就是马吕斯定律。
4、反射光和折射光的偏振当自然光在两种介质的分界面上反射和折射时，反射光和折射光一般都是部分偏振光。
当入射角等于布鲁斯特角时，反射光成为完全偏振光，其振动方向垂直于入射面，折射光仍为部分偏振光。
三、实验仪器偏振片、激光光源、光功率计、玻璃砖、旋转台等。
四、实验步骤1、观察激光通过偏振片的现象打开激光光源，让激光束垂直照射在偏振片上，旋转偏振片，观察透过偏振片的光强变化。
可以看到，当偏振片的透振方向与激光的振动方向平行时，光强最强；当两者垂直时，光强最弱，几乎为零。
2、验证马吕斯定律将两个偏振片分别安装在旋转台上，使激光依次通过两个偏振片。
固定第一个偏振片的透振方向，旋转第二个偏振片，每隔 10°测量一次透过第二个偏振片的光功率，并记录数据。
根据测量数据，计算光强 I 与cos²θ 的关系，验证马吕斯定律。
偏振光实验
偏振光实验一、实验目的1、通过产生和观察光的偏振状态,掌握产生与检验偏振光的原理和方法；2、验证布儒斯特定律，了解产生与检验偏振光的元件及仪器。
二、实验原理光是一种电磁波，而电磁波是横波，，它有电矢量E和磁矢量H，习惯上我们总是用电矢量E来代表光波。
光波中的电矢量与波的传播方向垂直，光的偏振现象清楚得显示了光的横波性。
光大体上有五种偏振状态，即线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、自然光和部分偏振光。
其中线偏振光和圆偏振光由可看作椭圆偏振光的特例。
椭圆偏振光可视为两个沿同一方向传播的振动方向相互垂直的线偏振光（如图1所示，一个为电矢量，一个为）的合成：（1）式中A表示振幅，为二光波的圆频率，表示时间，为波矢的数值，是两波的相对相位差。
合成矢量的端点在波面内描绘的轨迹为一椭圆。
椭圆的形状、取向和旋转方向，由，和决定。
当和时，椭圆偏振光变为圆偏振光；当，或者（或）=0时，椭圆偏振光变为线偏振光（图2）。
本实验着重观察的是光的各种偏振态的改变。
1、光的偏振态凡是电振动只限于某一确定方向和该方向的负方向的光称为线偏振光（亦称平面偏振光）。
在垂直于光传播方向的任一确定平面内，光波电矢量端点随时间作椭圆运动的光称作椭圆偏振光；作圆运动的称作圆偏振光。
以上三种统称完全偏振光，若在垂直于光传播方向的平面（简称迎光平面）内，电矢量的取向与大小都随时间作无规则变化，且各方向的取向几率相同，彼此之间没有固定的位相关系，则称为自然光。
自然光和线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光三者的任一个组合起来，就成为部分偏振光。
2、线偏振光的获得（1）反射起偏及透射起偏一束单色自然光从不同角度入射到介质表面，其反射光和折射光一般是部分偏振光。
当以特定角度即布儒斯特（Brewster）角入射时，不管入射光的偏振状态如何，反射光将成为线偏振光，其电矢量垂直于入射面。
空气中相对于玻璃界面的偏化角约为。
若使自然光以偏化角入射并通过一叠表面平行的玻璃片堆，由于自然光可以被等效为两个振动方向互相垂直、振幅相等且没有固定位相关系的线偏光，又因为光通过玻璃片堆中的每一个界面，都要反射掉一些振动垂直于入射面的线偏光，经多次反射，最后从玻璃片堆透射出来的光一般是部分偏振光，如果玻璃片数目较大，则透过玻璃片堆的就成为振动平行于入射面的线偏光了，这就是透射起偏法。
偏振光原理实验实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 深入理解光的偏振现象，巩固相关理论知识。
2. 掌握直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生方法。
3. 学会使用偏振片、波片等实验仪器，进行光的偏振状态分析。
二、实验原理1. 偏振光的产生：自然光经过起偏器后，其振动方向变得有规律，成为偏振光。
2. 偏振光的检验：通过观察光的偏振现象，判断光的偏振状态。
3. 偏振光的分解：利用波片可以将偏振光分解为两个相互垂直的偏振光。
三、实验仪器1. 激光器：提供稳定的单色光。
2. 偏振片：用于产生和检验偏振光。
3. 波片：用于分解偏振光。
4. 光具座：用于固定实验仪器。
5. 光屏：用于观察光斑。
6. 秒表：用于测量时间。
四、实验步骤1. 将激光器发出的光束调整至水平传播。
2. 将偏振片固定在光具座上，使光束通过偏振片。
3. 观察光屏上的光斑，记录光斑形状和亮度。
4. 将波片固定在光具座上，使光束通过波片。
5. 调整波片的角度，观察光屏上的光斑变化，记录光斑形状和亮度。
6. 重复步骤4和5，分别使用两个偏振片和两个波片进行实验。
五、实验数据及处理1. 观察到，当光束通过偏振片后，光屏上的光斑形状变为明暗相间的条纹，说明光束被分解为两个相互垂直的偏振光。
2. 调整波片角度，当波片的光轴与偏振片的光轴平行时，光屏上的光斑最亮；当波片的光轴与偏振片的光轴垂直时，光屏上的光斑最暗。
3. 通过实验，验证了直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生方法。
六、实验结果与分析1. 通过实验，我们深入理解了光的偏振现象，掌握了直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生方法。
2. 实验过程中，我们发现波片的光轴与偏振片的光轴平行时，光屏上的光斑最亮；当波片的光轴与偏振片的光轴垂直时，光屏上的光斑最暗。
这验证了偏振光的分解原理。
3. 实验过程中，我们使用偏振片和波片等实验仪器，成功进行了光的偏振状态分析。
七、实验总结本次实验通过观察光的偏振现象，加深了对光的偏振理论知识的理解。
偏振光学实验
亮暗是否变化？为什么？ 3．在第 2 题中用 1/2 波片代替 1/4 波片，情况如何？
104
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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，目前广泛使用的产生偏 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．）．自然光经过偏振片，能量 损失一半，而成为线偏振光．
（5）作 I～cos2α的关系曲线，验证马吕斯定律．
图 5 实验光路
2．线偏振光通过 1/2 波片时的现象和 1/2 波片的作用． （1）测量光路见图 5．调节检偏器使两偏振片呈正交状态，在两偏振片间放入 1/2 波片； （2）转动 1/2 波片，观察出射光的光强变化．仔细调节波片至再次消光（即出射光最小）， 设定该位置为波片的初始角．
变化而不同．
当α = 0°时，出射光为振动方向平行 1/4 波片光轴的平面偏振光． 当α = π / 2 时，出射光为振动方向垂直于光轴的平面偏振光． 当α = π / 4 时，出射光为圆偏振光． 当α 为其它值时，出射光为椭圆偏振光．
【实验仪器】
红色 LED、恒流源、硅光电池、光电流计、偏振片（2 片）、1/2 波片、1/4 波片、导轨 和光具座
偏器的线偏振光的振幅为 A，
A = A0 cosα 因为探测器检测到的是光强，光强为 I = A2，
I = A02 cos2 α = I 0 cos2 α
偏振光实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对其规律的认识。
2. 了解产生和检验偏振光的光学元件及光电探测器的工作原理。
3. 掌握光路准直的调节方法。
4. 掌握极坐标作图方法。
5. 掌握光的偏振态（自然光、线偏振光、部分偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光）的鉴别方法以及相互的转化。
二、实验原理光波是一种电磁波，其振动方向与传播方向垂直。
自然光是由许多不同振动方向的电磁波组成的，而偏振光则是具有特定振动方向的光。
1. 自然光与偏振光：自然光中，光矢量在垂直于传播方向的平面内可以有不同的振动方向。
当光矢量保持在固定平面上振动时，这种振动状态称为平面振动态，此时的光称为线偏振光。
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。
2. 偏振片的原理：偏振片是一种人造偏振元件，利用二向色性获得偏振光。
当自然光通过偏振片时，只允许特定振动方向的光通过，从而获得偏振光。
3. 马吕斯定律：当线偏振光通过偏振片时，其透射光的强度与入射光强度、偏振片透振方向的夹角之间存在一定的关系，即马吕斯定律。
4. 双折射现象：当一束光射入到光学各向异性的介质时，折射光往往有两束，这种现象称为双折射现象。
三、实验仪器1. 偏振光源2. 偏振片3. 检偏器4. 光电探测器5. 望远镜6. 毫米刻度尺7. 数据采集系统四、实验步骤1. 观察自然光：将偏振光源打开，通过望远镜观察自然光，观察其光斑。
2. 观察偏振光：将偏振片放置在光源与望远镜之间，通过望远镜观察光斑的变化，观察偏振光的特点。
3. 观察马吕斯定律：将检偏器放置在偏振片与望远镜之间，调节检偏器的角度，观察透射光的强度变化，验证马吕斯定律。
4. 观察双折射现象：将检偏器放置在双折射介质与望远镜之间，调节检偏器的角度，观察透射光的强度变化，验证双折射现象。
5. 观察光的偏振态：将椭圆偏振光和圆偏振光分别通过偏振片和检偏器，观察光斑的变化，鉴别光的偏振态。
大物实验偏振光实验报告
大物实验偏振光实验报告大物实验偏振光实验报告引言：偏振光实验是现代光学研究中的重要实验之一，通过对光的偏振现象的研究，可以深入了解光的性质和行为。
本次实验旨在通过使用偏振光器和偏振片，观察光的偏振现象，并对其进行实验验证和分析。
实验装置：本次实验所使用的装置主要包括：光源、偏振光器、偏振片、准直器和检光器。
光源是实验中产生光的基础设备，偏振光器和偏振片则是实现光的偏振的关键元件，准直器和检光器则用于观察和测量光的偏振状态。
实验步骤：1. 将光源放置在适当位置，确保光线稳定且充足。
2. 将偏振光器插入光路中，调节偏振光器的角度，观察光的强度变化。
3. 在光路中插入偏振片，调节偏振片的方向，观察光的透过情况。
4. 使用准直器将光线聚焦，使其能够通过检光器进行观察和测量。
5. 使用检光器测量通过偏振片后的光的强度，记录数据。
实验结果：通过实验观察和测量，我们得到了以下结果：1. 当偏振光器的角度与光的振动方向相同时，光的强度最大。
2. 当偏振光器的角度与光的振动方向垂直时，光的强度最小。
3. 当偏振片的方向与光的振动方向平行时，光可以完全透过。
4. 当偏振片的方向与光的振动方向垂直时，光无法透过。
讨论与分析：通过对实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 光的偏振是指光波中电场矢量振动方向的特性。
2. 偏振光器可以通过调节其角度，使特定方向的光通过，而将其他方向的光阻挡。
3. 偏振片可以通过调节其方向，选择性地透过或阻挡特定方向的光。
4. 光的偏振状态可以通过测量透过偏振片后的光的强度来确定。
实验应用：偏振光实验在实际应用中有着广泛的用途，以下是一些典型的应用领域：1. 光学显微镜：利用偏振光可以提高显微镜的分辨率和对比度，使观察到的样品细节更加清晰。
2. 液晶显示器：液晶分子的排列方式和偏振光之间的相互作用，使得液晶显示器能够通过控制光的偏振状态来实现图像的显示。
3. 光学通信：通过调节光的偏振状态，可以实现光信号的编码和解码，提高光通信系统的传输速率和可靠性。
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。
偏振光学实验
偏振光学实验【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 【实验原理】1．光波偏振态的描述一个单色偏振光可以分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即12cos cos()x E a tE a t ωωδ=⎧⎨=+⎩ 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，12a a 、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12a a 、、ω就完全确定了光波的偏振状态。
以下讨论中取120a a δπ≤、，02。
当0,δπ=时，式（1）描述的是一个线偏振光，偏振方向与x 轴的夹角12arctan(cos )a a αδ=称为线偏振光的方位角（如图1所示）。
当/2,/2δππ=-且12a a =时，式（1）描述的是一个圆偏振光，其特点是电矢量以角速度ω旋转，电矢量的端点的轨迹为一圆。
δ的正负决定了电矢量的旋向，/2δπ=时为右旋偏振光，/2δπ=-时为左旋偏振光（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）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．偏振片偏振片主要有主透射率和消光比两个主要性能指标。
记沿透射轴方向振动的光波的光强透射率和沿消光轴方向振动的光波的光强透射率分别为1,2T T ，二者之比为消光比e 。
21/e T T = ②振动方向和透射轴方向成θ角的线偏振光经过偏振片后透射率为2122()cos T T T T θθ=-+ ③（即马吕斯定律）实验中利用两个主透射率相同的偏振片来测量消光比e 。
min 12222max 1222()/21I T TT ee I T T T e ⊥===≈++ 实验中所用偏振片的消光比e 在451010--量级。
因此光波通过偏振片后仍可近似看成是偏振光。
通常把产生线偏振光的偏振片叫起偏器，用以分析光的偏振器叫检偏器。
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。
偏振光学实验报告
一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对光的偏振理论的认识。
2. 验证马吕斯定律，了解偏振光的基本特性。
3. 掌握1/2波片和1/4波片的作用，学会使用这些光学元件。
4. 研究椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测。
二、实验原理1. 光的偏振性：光是一种电磁波，电磁波对物质的作用主要是电场。
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。
2. 自然光与偏振光：自然光在垂直于传播方向的平面内，光矢量在各个方向上的振动分量相等。
偏振光在垂直于传播方向的平面内，光矢量只在一个方向上振动。
3. 偏振片：利用二向色性获得偏振光。
当自然光通过偏振片时，只有光矢量在偏振片透振方向上的分量能够通过，其他方向上的分量被吸收。
4. 1/2波片和1/4波片：1/2波片可以将线偏振光转换为圆偏振光，1/4波片可以将线偏振光转换为椭圆偏振光。
5. 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的强度、入射光与偏振片的夹角有关。
当入射光与偏振片的夹角为θ时，出射光的强度为I = I0 cos^2(θ)。
三、实验仪器与设备1. 自然光源：He-Ne激光器、白光光源。
2. 偏振片：两块。
3. 1/2波片：两块。
4. 1/4波片：两块。
5. 光具座、白屏、刻度盘、导线等。
四、实验步骤1. 观察自然光的偏振现象：将自然光源照射到白屏上，用偏振片观察，可以看到光斑的明暗变化。
2. 验证马吕斯定律：将自然光通过偏振片，使偏振片透振方向与光具座上的刻度盘平行。
调整偏振片与刻度盘的夹角，记录光斑的明暗变化，并计算出射光的强度与入射光的强度、入射光与偏振片的夹角的关系。
3. 研究椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测：将自然光通过1/4波片，观察光斑的明暗变化，判断光斑是否为圆偏振光或椭圆偏振光。
4. 使用1/2波片将线偏振光转换为圆偏振光：将自然光通过1/2波片，观察光斑的明暗变化，判断光斑是否为圆偏振光。
光的偏振实验
光的偏振实验光的偏振是指光波在传播过程中的振动方向。
对于自然光而言，它是沿着各个方向振动的，而偏振光则是只在一个特定方向振动的光。
光的偏振实验是通过一系列实验手段来研究光的偏振性质和行为的。
本文将介绍几种经典的光的偏振实验方法。
一、马吕斯定律实验马吕斯定律是用来描述光的反射和折射时的偏振现象的。
通过马吕斯定律实验，我们可以观察到光在介质表面反射时的偏振现象。
实验方法：1. 准备一束线偏振光，可以通过偏振片过滤自然光来获取。
2. 将偏振片放置在介质表面，使其与表面成一定的夹角。
3. 观察反射光的偏振情况，可以通过另一块偏振片来判断其偏振方向。
实验结果：根据马吕斯定律，当入射角等于特定角度时，反射光是完全偏振的。
此时偏振片与介质表面垂直的方向与反射光偏振方向平行，而与介质表面平行的方向则与反射光偏振方向垂直。
二、尼古拉斯实验尼古拉斯实验是用来观察光的偏振方向随着材料的旋转而发生变化的实验。
通过尼古拉斯实验，我们可以确定材料的双折射性质以及对光的偏振方向的影响。
实验方法：1. 准备一束线偏振光，可以通过偏振片过滤自然光来获取。
2. 将光通过一个双轴晶体，如石英晶体。
3. 旋转晶体，并观察通过晶体后的光的偏振方向。
实验结果：当晶体的主轴方向与偏振光的偏振方向平行时，通过晶体的光仍然是线偏振的。
但当晶体旋转时，通过晶体的光的偏振方向会随之发生改变。
三、菲涅尔法实验菲涅尔法实验是一种经典的观察光的偏振干涉现象的实验。
通过菲涅尔法实验，我们可以观察到光在通过偏振片和波片时的干涉现象。
实验方法：1. 准备一束线偏振光，并通过一个偏振片使其只能通过一个特定方向的偏振光。
2. 用波片将入射光转化为圆偏振光。
3. 再次通过一个偏振片，观察通过偏振片和波片后的干涉现象。
实验结果：当通过偏振片和波片的光具有相同的偏振方向时，两束光合成的光会产生干涉现象。
干涉条纹的间距和样貌会受到波片的厚度和入射光的偏振方向影响。
结论：光的偏振实验是研究光的偏振性质和行为的重要手段之一。
偏振光学实验报告
偏振光学实验报告偏振光的产⽣和检验⼀. 实验⽬的1、掌握偏振光的产⽣原理和检验⽅法，观察线偏振光2.验证马吕斯定律，测量布儒斯特⾓；⼆. 实验原理1.光的偏振性光波是波长较短的电磁波，电磁波是横波，光波中的电⽋量与波的传播⽅向垂直。
光的偏振观象活楚地显⽰了光的横波性。
光⼤体上有五种偏振态，即线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、⾃然光和部分偏振光。
⽽线偏振光和圆偏振光乂可看作椭圆偏振光的特例。
(1)⾃然光光是由光源量原⼦或分⼦发出的。
普通光源中各个原⼦发出的光的波列不仅初相彼此不相关，⽽且光振动⽅向也是彼此不相关的，呈随机分布。
在垂直丁光传播⽅向的平⾯，沿各个⽅向振动的光⽋量都有。
平均说来，光⽋量具有轴对称⽽且均匀的分布，各⽅向光振动的振幅相同，各个振动之间没有固定的相联系，这种光称为⾃然光或⾮偏振光(见下图)。
我们设想把每个波列的光⽋量都沿任意取定的x轴和y轴分解，由丁各波列的光⽋量的相和振动⽅向都是⽆规则分布的，将所有波列光⽋量的x分量和y 分量分别叠加起来，得到的总光⽋量的分量R和巳之间没有固定的相关系，因⽽它们之间是不相⼲的。
同时E＜和E y的振幅是相等的，即A x=A yo这样，我们可以把⾃然光分解为两束等幅的、振动⽅向互相垂直的、不相⼲的线偏振光。
这就是⾃然光的线偏振表⽰，如下图（a）所⽰。
分解的两束线偏振光具有相等的强度I x=|y,乂因⾃然光强度I = |x+|y所以每束线偏振光的强度是⾃然光强度的1/2,即，=【?亏通常⽤图（b）的图⽰法表⽰⾃然光。
图中⽤短线和点分别表⽰在纸⾯和垂直丁纸⾯的光振动，点和短线交替均匀画出，表⽰光⽋量对称⽽均匀的分布。
（2）线偏振光光⽋量只沿⼀个固定的⽅向振动时，这种光称为线偏振光，乂称为平⾯偏振光。
光⽋量的⽅向和光的传播⽅向所构成的平■⾯称为振动⾯，如图（a）所⽰, 线偏振光的振动⾯是固定不动的，图（b）所⽰是线偏振光的表⽰⽅法，图中短竖线表⽰光振动在纸⾯，点表⽰光振动垂直丁纸⾯。
光的偏振实验
光的偏振实验光是一种电磁波，它在传播过程中具有振动方向的特性，称为偏振。
光的偏振实验是一种用来研究光的特性的实验方法。
通过偏振实验，我们可以了解光的偏振方式、偏振光的行为和光的偏振现象对物质的性质产生的影响。
一、实验装置描述在光的偏振实验中，我们通常会使用偏振片、晶体或光栅等器件作为实验装置。
偏振片是一种具有特殊结构的透明材料，它可以选择性地透过具有特定振动方向的光。
晶体或光栅则可以将光分解成特定振动方向的偏振分量。
二、实验过程和结果1. 过偏振片的实验取一块偏振片，将其放置在光源前方，并调整偏振片的方向。
我们会观察到在某个特定的方向上，偏振片完全透过光源发出的光，而其他方向上则几乎没有光通过。
2. 双偏振片之间的实验在这个实验中，我们将两块偏振片相互叠加，并调整它们之间的角度。
实验结果显示，当两块偏振片的振动方向平行时，光可以完全透过叠加后的偏振片；而当两块偏振片的振动方向垂直时，光无法透过叠加后的偏振片。
3. 光的偏振方向的测定我们可以使用偏振片的旋转测量方法来确定光的偏振方向。
通过旋转偏振片，当偏振片的振动方向与光的偏振方向垂直时，透过偏振片的光最小；而当二者平行时，透过偏振片的光最大。
4. 光的干涉实验在光的干涉实验中，我们将两束具有相同光程的偏振光叠加在一起。
实验结果显示，当两束光的偏振方向平行时，会出现明暗条纹的干涉图样。
三、实验应用光的偏振实验在科学研究和工业应用中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：1. 光学领域光的偏振实验可以帮助研究者更深入地了解光的本质和性质，例如研究光的偏振现象和光的偏振介质对光的传播的影响。
2. 物质研究通过光的偏振实验，研究者可以研究物质对偏振光的吸收、透射和反射等现象，从而了解物质的性质和结构。
3. 光电子学光的偏振实验在光电子学和光通信领域有着重要的应用。
通过控制光的偏振态，可以实现光信号的调制、传输和解调等功能。
4. 物质检测和成像光的偏振实验可以应用在物质检测和成像领域。
大学物理偏振光实验报告
大学物理偏振光实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对偏振光的理解。
2、掌握偏振片的起偏和检偏原理，学会用马吕斯定律测量偏振光的强度。
3、了解 1/4 波片的作用，测量线偏振光通过 1/4 波片后的偏振状态。
二、实验原理1、偏振光的基本概念自然光：在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向振动的光矢量的振幅都相等。
线偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，光矢量只沿一个固定方向振动。
部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，光矢量在某一方向上的振动较强，而在与之垂直的方向上振动较弱。
2、偏振片起偏：偏振片只允许某一方向的光振动通过，而吸收与之垂直方向的光振动，从而将自然光变成线偏振光。
检偏：通过旋转检偏器，可以观察到透过光的强度发生变化。
3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过检偏器后，其强度 I 为：I ＝I₀cos²θ，其中θ 为线偏振光的振动方向与检偏器透光轴方向的夹角。
4、 1/4 波片作用：当线偏振光垂直入射到 1/4 波片上时，出射光可能成为椭圆偏振光或圆偏振光。
若入射光振动方向与波片光轴夹角为 45°，则出射光为圆偏振光；若夹角不为 45°，则出射光为椭圆偏振光。
三、实验仪器1、光源（钠光灯）2、两个偏振片3、 1/4 波片4、光具座5、光电探测器四、实验内容及步骤1、观察自然光和偏振光打开钠光灯，让光直接照射到光屏上，观察光的强度和特点，此时为自然光。
在光路中插入一个偏振片，旋转偏振片，观察光屏上光强的变化，此时得到线偏振光。
2、验证马吕斯定律将两个偏振片安装在光具座上，使它们的透光轴相互平行，此时透过第二个偏振片的光强最大。
旋转第二个偏振片，每隔 10°记录一次透过光的强度，计算出 I/I₀的值，并与cos²θ 进行比较。
3、观察线偏振光通过 1/4 波片后的偏振状态让线偏振光垂直入射到 1/4 波片上，旋转 1/4 波片，观察透过光的强度和偏振状态的变化。
偏振光实验报告
偏振光实验报告实验名称：偏振光实验报告实验目的：1. 了解偏振光的概念和特性。
2. 学习如何产生和检测偏振光。
3. 观察偏振光在不同介质中的传播特性。
实验器材：1. 光源：激光器或白光源。
2. 偏振片：线偏振片和旋转器。
3. 透射介质：包括空气、玻璃等透明材料。
实验步骤：1. 将光源打开，并将线偏振片插入光路中。
2. 调整线偏振片的方向，观察光强的变化。
当线偏振片的方向与光源偏振方向垂直时，光强最小；当二者平行时，光强最大。
3. 旋转线偏振片，观察光强的变化。
当线偏振片旋转到与光源偏振方向平行或垂直时，光强最小，其他角度下光强介于最小和最大之间。
4. 将光线通过不同介质，如玻璃、水等，观察光的偏振是否改变。
实验结果：1. 通过调整线偏振片的方向，观察到光强的变化。
光强最小时，线偏振片与光源偏振方向垂直；光强最大时，二者平行。
2. 通过旋转线偏振片，观察到光强的变化。
最小光强对应线偏振片与光源偏振方向平行或垂直，其他角度下光强介于最小和最大之间。
3. 观察到光在介质中的传播会改变偏振方向。
讨论与分析：1. 通过实验，我们验证了线偏振片可以改变光强的特性，这是由于光在穿过线偏振片时只允许某个方向的偏振光通过。
2. 实验还观察到光在不同介质中的传播会改变偏振方向，这是由于介质中的分子结构或颗粒会引起光的散射，使原先的偏振方向发生改变。
3. 偏振光在实际应用中具有重要意义，如在液晶显示器中利用偏振片控制光的透过，实现显示效果。
结论：通过偏振光实验，我们了解了偏振光的概念和特性，并观察了其在介质中的传播特性。
实验结果验证了线偏振片可以改变光强的特点，并观察到光在介质中传播时偏振方向发生改变。
偏振光在实际应用中有着广泛的应用价值。
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。
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偏振光学实验【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 【实验原理】1．光波偏振态的描述一个单色偏振光可以分解为两个偏振方向互相垂直的线偏振光的叠加，即12cos cos()x E a tE a t ωωδ=⎧⎨=+⎩ 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，12a a 、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12a a 、、ω就完全确定了光波的偏振状态。
以下讨论中取120a a δπ≤ 、，02。
当0,δπ=时，式（1）描述的是一个线偏振光，偏振方向与x 轴的夹角12arctan(cos )a a αδ=称为线偏振光的方位角（如图1所示）。
当/2,/2δππ=-且12a a =时，式（1）描述的是一个圆偏振光，其特点是电矢量以角速度ω旋转，电矢量的端点的轨迹为一圆。
δ的正负决定了电矢量的旋向，/2δπ=时为右旋偏振光，/2δπ=-时为左旋偏振光（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）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．偏振片偏振片主要有主透射率和消光比两个主要性能指标。
记沿透射轴方向振动的光波的光强透射率和沿消光轴方向振动的光波的光强透射率分别为1,2T T ，二者之比为消光比e 。
21/e T T = ②振动方向和透射轴方向成θ角的线偏振光经过偏振片后透射率为2122()cos T T T T θθ=-+ ③（即马吕斯定律）实验中利用两个主透射率相同的偏振片来测量消光比e 。
m in 12222m ax1222()/21I T T T e e I T T T e⊥===≈++实验中所用偏振片的消光比e 在451010-- 量级。
因此光波通过偏振片后仍可近似看成是偏振光。
通常把产生线偏振光的偏振片叫起偏器，用以分析光的偏振器叫检偏器。
当检偏器和起偏器透射轴平行时，透射光强最大。
二者垂直时，会产生消光现象。
用这种方法就可以进行线偏振光的检测。
在本实验中用检偏器和光强探测器来分析。
用光强探测器示值可确定出椭圆长轴方位角ψ和光强的极值比22m in m ax //b a I I =。
3. 延迟器和波片常用的延迟器是由双折射材料制成的光学元件。
他有两个互相垂直的特定方向，快轴和慢轴。
光线传播时，沿两个轴的偏振分量有不同的传播速度，既有不同的折射率。
这样，慢轴分量相对于快轴分量将会产生位相延迟r δ。
设位相延迟器厚度为d ，快，慢轴方向振动的线偏振光折射率分别为,f s n n ，则002()/()/r s f s f n n d n n d c δπλω=-=-式中0λ和0c 分别为真空中的光速和波长，ω为光波源频率。
线偏振光经过相延后偏振态发生变化。
12cos cos S f E a t E a t ωω=⎧⎪⇒⎨=⎪⎩12'cos ''cos(')S fr E a t E a t ωωδ=⎧⎪⎨=+⎪⎩ 波片是一种特殊的位相延迟器。
实验中需要注意的是，沿快轴或慢轴入射的线偏振光通过波片后其偏振状态不变。
椭圆偏振光经过延迟器后的偏振状态分析可分如下步骤：①先将入射光表示成分沿快满轴方向振动的两分量，其相差为i δ，振幅为2a 和1a ；②投射光的位相差为t i r δδδ=+③由t δ，2a ，1a 就可以定出投射光的偏振状态。
如果t δ为π的整数倍，入射的椭圆偏振光就变成了线偏振光。
圆偏振光经过1/4波片，或入射椭圆偏振光的长（短）轴平行于1/4波片的快（慢）轴，透射光线都是偏振光，这两种现象在偏振光学实验中很有用。
波片在使用时首先要定出波片快慢轴方向，将待测波片C 放在已正交消光的偏振器P 和A 之间，旋转波片C 使三者仍保持消光状态，这时波片的一个轴就平行于P 的透射轴的方向。
将待测1/4波片的轴和另一个1/4波片的已知快轴方向平行，这两个波片合成了一个半波片或全波片，判断出波片类型后，就可以判断出待测波片的快轴方向。
波片轴的确定波片的相延很难做到准确等于/2π或π，通常把波片的实际相延和理想值之差叫波片相延误差。
因此测量时一般让入射光的偏振方向与波片的轴成一稍小于/4π的角度。
4. 反射和折射时的起偏现象平面电磁波以入射角i θ由空气中投射到折射率为n 的无吸收介质表面，将发生反射和折射。
若将入射分解为电矢量分别平行或垂直于入射面的两个分量P 和S 。
把P ,S 分量的振幅反射率,P S r r 平方就可以得到相应的光反射率,P S R R ，根据不同入射角i θ时,P S R R 曲线可以看到两分量反射率仅在0i θ=及趋近于90°时相等，所以光束斜入射是反射光，透射光的偏振态不同于入射光的偏振状态。
入射偏振光方向与入射面呈45°角时，反射光的线偏振方向将随入射角i θ不同而改变，实验中能观察到这一现象。
当/2i t θθπ+=即arctan i B n θθ==时，P R =0，反射光中电矢量没有和入射面平行的分量，这一特征角B θ叫布儒斯特角。
光束以B θ入射时反射光是电矢量垂直于入射面的完全线偏振光，即只有S 分量，该分量的反射率为[]222222sin ()sin(/2)(1)/(1)SB i t i i R n n θθθπθ=-=--=-+实验中可根据布儒斯特角的上述性质判断偏振器的透射轴方向。
实验中由于表面散射等原因， 的测定准确度较低。
有些实验中使光束以 射入多块平行玻璃板已获得只有P 分量的线偏振透射光。
经过N 块玻璃的2N 个表面后，S 分量的总透射率为422(1)1(1)/2NNSB R n n -⎡⎤-=+-⎣⎦N 值较大时其值几乎为0，这种起偏装置叫波片堆。
【实验装置】（1）光源用波长为633nm 的氦氖激光器，为减小输出光强的波动影响，实验前激光器要预先点燃，经过20min 左右光强才较稳定；实验中不要关激光电源。
暂不考虑激光束偏振特性对测量的影响。
注意：不准用眼睛迎面直视激光束以免损伤眼底。
（2）起偏器P 和检偏器A 被分别固定在分光计的平行光管和望远镜上。
P 和A 的方位角分别由游标盘读出，游标分度为0.1。
（3）两个1/4波片中，一个波片0C 得快轴大致方向已用红点标出。
另一个波片的快轴方向未知，需要通过实验步骤（12）（13）定出。
（4）分光计的小平台用以放置待测光学元件。
（5）用硅光电池、数字表和电阻箱组成光强探测器，三者成并列关系。
【实验步骤】1.准备工作（1）提前开启激光源，使激光器的电流为4mA 或略大。
（2）调整起偏管（平行光管）和检偏管（望远镜筒），使其轴线基本在同一水平面内，且和分光计主轴垂直。
调小平台与主轴基本垂直，起偏管和检偏管的方位角调节方法，与分光计望远镜的调节方法相同。
（3）调激光管的位置，使光束通过起偏管中心附近，由检偏管中心射出。
2.观察布儒斯特角和偏振器的特性 （4）观察布儒斯特角。
（5）定偏振器透射轴方向。
（6）测消光比e 。
（7）测量透射光强m I 和两偏振器夹角θ间的关系。
（8）选作。
1/4波片的特性研究（9）定波片0C 的快轴方向。
（10） 线偏振光经过1/4波片。
（11） 定待测波片x C 的快轴方向。
（12） 观测偏光器通过1/2波片或全波片的现象（令0C 的快轴和x C 的某一个轴平行）。
（13） 观测偏光器通过1/2波片或全波片的现象（令0C 的慢轴和x C 的某一个轴平行）。
3.观测反射光的偏振面旋转的现象（14） 观测反射光的偏振态改变的现象。
【实验数据及处理分析】 1 观测布儒斯特角光束正入射棱镜表面时平台方位角0i α==0°0’；入射角为布儒斯特角时平台方位角B α=58°15’；布氏角的测量值为0B B i θαα==-=58°15’；折射率tan B n θ==1.6160 相对偏差（n-1.668）/1.668=—3.12％2 定偏振器透射轴方向布氏角时起偏器P 的透射轴在水平方向，方位角为P ↔；检偏器A 和P 正交时A 的方位角记作a ，即p p ↔=且A 和P 消光时的ap ↔=16（91.9°+91.7°+90.1°+89.7°+89.9°+91.6°）=90.8°21()61is p p ↔↔=--∑=a =179.4°4460215(2)200(0.0050.00620.007) 4.81041004 6.555I I I R e R I -+-++⨯===⨯⨯ 4 按表测透射光强m I 与两偏振器夹角θ间的关系。
电阻箱示值100R =Ω，90.8P P ↔==°；179.4a = °两偏振器夹角θ为0 时，Im 最大，两偏振器夹角为90 及相互垂直时Im 最小，发生消光。
5 定波片0C 的快轴方向90.8p ↔= ；179.4a = ；波片0C 快轴在垂直方向时度盘示值090.8C =6 线偏振光经过1/4波片 090.8C =r δ计算公式|sin |sin(2)(1Im /Im )r in ax δβ=+ϕ计算公式1arctan(tan 2cos )2ϕβδ=⨯7 定待测波片x C 的轴方向。
90.8p ↔=；179.4a =；波片x C 快轴在垂直方向时度盘示值275.9x C =8 线偏振光通过全波片。
（A 与P 的旋向相同，故为全波片，此时Cx 快轴与Co 快轴互相垂直，故可得到Cx 快轴方向）x C 某轴在垂直方向，度盘示值：275.9°；0C 快轴在垂直方向，度盘示值9线偏振光通过1/2波片（A 与P 旋向相反，所以为1/2波片。
此时Cx 快轴与Co 快轴平行）。
x C 某轴在垂直方向，度盘示值：191.8°；0C 快轴在水平方向，度盘示值【实验心得】此次实验为半定量实验，由仪器或者读数造成的误差很大，所在粗调的时候应当仔细，尽量使激光处于镜筒中心以减小误差。
读数的时候要注意游标应该像一个方向旋转，以避免空程引起的误差。
激光的光强很强，要注意保护眼睛，用光强探测器读值。
通过本次实验我还接触到了一种新的光学器具——偏光片，学会了用光电转换装置通过观察光电流变化来观察光强变化，同时也对书本上所讲的光的性质有了更加深刻的认识，有一份不小的收获，在这里也要感谢老师的帮助。