仿真实验偏振光实验报告

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偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告这次实验呢,名字挺吓人的——“偏振光学实验”。

一听这个名字,不少同学可能就开始打哈欠了,觉得又是一个枯燥无味的光学理论。

但是,嘿,等一下!要是你以为这只是单纯的照光什么的,那就大错特错了。

偏振光,真的是个神奇又有趣的东西。

你想象一下,光明明是一种看不见摸不着的东西,但通过一些巧妙的小实验,我们居然能让它变得像有脉络的生物一样。

就像“透过现象看本质”一样,偏振光的实验,简直是让人眼前一亮。

先说说偏振光是什么吧,别急,先别皱眉头。

偏振光其实就是一种特定方向上的光,简单来说就是把光束中所有的“振动”方向都弄到了一起,变得特别有规律。

光是个横向波,这一点大家可能知道。

平时你看到的光就像是四处乱舞的舞者,摇摇摆摆随心所欲。

但通过一些手段(比如用偏振片),我们能把这些舞者全都拉到一个方向上,变得乖乖地整齐排列。

咋听着是不是有点高大上?但是实际上,你只需要拿个偏振片,调整一下角度,就能一手掌控光的“步伐”。

这个实验的核心其实就是利用偏振光的特性来观察不同材料如何影响光的传播。

我们用的实验工具其实并不复杂,最多就是些光源、偏振片、透明塑料板这些小玩意儿。

别看这些设备简单,但结果却能让你瞠目结舌。

举个例子,当你把一个偏振片对着光源转动时,你会发现光的强度忽然变弱了,甚至变成了几乎看不见的模样。

天哪!这是什么神奇操作?就是因为偏振片把那些无序的光线给筛选掉了,只留下了跟它方向一致的光。

所以啊,光看似消失了,实际上是被“过滤”掉了一部分。

哎呀,你看,这不就像我们生活中的“挑剔眼光”嘛,偏不喜欢那些不符合标准的东西!然后,我们再加上那块透明塑料板,做个简单的小实验,看看它对偏振光的影响。

这回,你会看到光的强度又发生了变化。

这个现象告诉我们,材料的不同确实能对光产生影响,就像穿衣服一样,不同的面料决定了你能走多远、能展示多少风采。

简单来说,塑料板就像是光的“滤镜”,它决定了光是保持原样还是发生偏折变化。

偏振光实验报告(一)2024

偏振光实验报告(一)2024

偏振光实验报告(一)引言概述:偏振光是指在特定方向上具有偏振的光波。

它在光学实验和应用中具有广泛的用途。

本文将介绍偏振光实验的基本原理和实验过程,并从五个大点展开讨论:背景知识、实验原理、实验步骤、实验结果和实验总结。

正文:1. 背景知识a. 光的偏振性质的概念b. 偏振光的特点和应用c. 偏振片和偏振器的概念和原理d. 偏振分析器的作用和种类e. 偏振光的测量方法和常用工具2. 实验原理a. 麦克斯韦方程和偏振光的关系b. 马吕斯定理和偏振光传播的性质c. 光电效应在偏振光实验中的应用d. 斯托克斯参数和偏振光的描述3. 实验步骤a. 准备实验所需的器材和材料b. 搭建实验装置并进行校准c. 测量不同偏振状态的光强d. 改变偏振角度并观察光强的变化e. 分析实验数据并记录结果4. 实验结果a. 观察并记录不同偏振角度下的光强变化b. 绘制光强随偏振角度的变化曲线c. 分析曲线并得出结论d. 讨论实验中可能的误差来源e. 与理论预期结果进行比较5. 实验总结a. 总结本次实验的目的和重要性b. 评估实验结果的准确性和可靠性c. 总结实验中遇到的问题和解决方法d. 提出改进实验的建议e. 对偏振光实验的应用和未来研究方向进行展望总结:本文详细介绍了偏振光实验报告的内容,包括背景知识、实验原理、实验步骤、实验结果和实验总结。

通过学习偏振光实验,我们对光的偏振性质有了更深入的理解,并学会了使用常用工具测量和分析偏振光的参数。

本实验对于进一步研究光学和应用偏振光具有重要的意义。

实验结果的准确性和可靠性对于实验的有效性非常重要,因此我们需要不断改进实验方法和提高实验技能。

未来的研究方向可以深入研究偏振光的应用领域和开发新的偏振光测量技术。

偏振光分析实验实验报告(3篇)

偏振光分析实验实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光偏振理论知识的理解。

2. 学习并掌握直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生方法。

3. 熟悉偏振片的检验方法,分析不同偏振光之间的相互关系。

4. 掌握利用偏振光进行相关物理量的测量。

二、实验原理偏振光是指光波的振动方向在传播过程中限定在一个平面内的光。

根据振动方向的不同,偏振光可分为以下几种类型:1. 自然光:光波的振动方向在垂直于传播方向的平面内,且在各个方向上都有振动。

2. 线偏振光:光波的振动方向在传播方向的垂直平面内,且只有一个方向上的振动占主导地位。

3. 圆偏振光:光波的振动方向在传播方向的垂直平面内,且振动方向呈圆形。

4. 椭圆偏振光:光波的振动方向在传播方向的垂直平面内,且振动方向呈椭圆形。

本实验主要利用偏振片、波片等光学元件来产生和检验不同类型的偏振光,并分析它们之间的相互关系。

三、实验仪器1. 氦氖激光器2. 偏振片(两块)3. 1/4 波片(两块)4. 波片厚度计5. 光具座6. 白屏7. 刻度盘四、实验步骤1. 直线偏振光的产生与检验1. 将氦氖激光器发出的光通过偏振片,得到一束线偏振光。

2. 将线偏振光照射到白屏上,观察光斑形状。

3. 将另一块偏振片放在光路中,调整其角度,观察光斑的变化。

4. 当两块偏振片的光轴夹角为90°时,光斑消失,说明入射光为线偏振光。

2. 圆偏振光的产生与检验1. 将氦氖激光器发出的光通过1/4 波片,得到一束圆偏振光。

2. 将圆偏振光照射到白屏上,观察光斑形状。

3. 将另一块偏振片放在光路中,调整其角度,观察光斑的变化。

4. 当两块偏振片的光轴夹角为45°时,光斑形状不变,说明入射光为圆偏振光。

3. 椭圆偏振光的产生与检验1. 将氦氖激光器发出的光通过两块1/4 波片,得到一束椭圆偏振光。

2. 将椭圆偏振光照射到白屏上,观察光斑形状。

3. 将另一块偏振片放在光路中,调整其角度,观察光斑的变化。

光偏振实验的实验报告

光偏振实验的实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对偏振光的理解。

2. 掌握偏振片和波片的工作原理。

3. 验证马吕斯定律,了解偏振光在不同角度下的光强变化。

4. 学习使用偏振光相关仪器,如偏振片、波片和分光计等。

二、实验原理光是一种电磁波,具有横波性质。

在光的传播过程中,光矢量的振动方向可以发生改变,形成偏振光。

偏振光是指光矢量的振动方向在某一特定平面内振动的光。

本实验中,我们使用偏振片和波片来观察和验证偏振光的相关现象。

偏振片可以使自然光变为线偏振光,而波片可以改变光的偏振态。

根据马吕斯定律,当线偏振光通过偏振片或波片时,其光强与偏振片或波片的透振方向与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角有关。

三、实验仪器与用具1. 偏振片2. 波片3. 分光计4. 激光器5. 光屏6. 透明玻璃板7. 导线8. 电线夹四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过偏振片,使光成为线偏振光。

2. 将线偏振光照射到透明玻璃板上,观察光屏上的光斑。

3. 将透明玻璃板旋转,观察光屏上的光斑变化,验证光的偏振现象。

4. 在光屏上放置一个波片,调整波片的透振方向,观察光屏上的光斑变化。

5. 使用分光计测量偏振片和波片的透振方向,记录数据。

6. 根据马吕斯定律,计算不同角度下的光强,并与实验结果进行比较。

五、实验结果与分析1. 当透明玻璃板旋转时,光屏上的光斑会发生明暗交替变化,验证了光的偏振现象。

2. 当波片的透振方向与偏振片的透振方向平行时,光屏上的光斑最亮;当两者垂直时,光屏上的光斑最暗。

这符合马吕斯定律。

3. 通过分光计测量偏振片和波片的透振方向,计算不同角度下的光强,并与理论值进行比较,结果基本吻合。

六、实验结论1. 光具有偏振现象,偏振光的光矢量振动方向在某一特定平面内振动。

2. 偏振片和波片可以改变光的偏振态。

3. 马吕斯定律适用于偏振光的传播和检测。

七、实验讨论1. 本实验中,我们使用了激光器作为光源,激光器发出的光具有高度的单色性和相干性,有利于观察光的偏振现象。

光的偏振实验的实验报告(3篇)

光的偏振实验的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光波偏振特性的理解。

2. 学习直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生与检验方法。

3. 掌握利用偏振光进行相关物理量测量的原理与技巧。

二、实验原理1. 光的偏振现象:光波是横波,其电矢量振动方向与传播方向垂直。

自然光在传播过程中,电矢量振动方向在垂直于传播方向的平面内取所有可能的方向,称为非偏振光。

而偏振光是指电矢量振动方向局限在某一确定平面内的光波。

2. 偏振光的产生:自然光通过起偏器(如偏振片)后,只有某一方向的振动成分能够通过,从而产生偏振光。

3. 偏振光的检验:利用检偏器(如偏振片)可以检验光的偏振状态。

当偏振光通过检偏器时,若电矢量振动方向与检偏器光轴平行,则光强不变;若电矢量振动方向与检偏器光轴垂直,则光强为零。

4. 偏振光的分解:利用波片可以将偏振光分解为两个正交的偏振光。

其中,1/4波片可以将线偏振光分解为圆偏振光和椭圆偏振光。

三、实验仪器1. 激光器:产生单色光。

2. 偏振片:产生和检验偏振光。

3. 波片:分解偏振光。

4. 光具座:固定实验器材。

5. 照度计:测量光强。

6. 支架:固定实验器材。

四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过偏振片,得到线偏振光。

2. 将线偏振光通过1/4波片,得到圆偏振光和椭圆偏振光。

3. 利用偏振片和检偏器检验圆偏振光和椭圆偏振光的偏振状态。

4. 通过改变偏振片和检偏器的相对位置,观察光强变化,验证马吕斯定律。

5. 测量圆偏振光和椭圆偏振光的光强,分析其偏振特性。

五、实验数据及处理1. 观察到线偏振光通过偏振片后,光强减弱;圆偏振光和椭圆偏振光通过检偏器时,光强有规律地变化。

2. 当偏振片和检偏器的光轴平行时,光强最大;当偏振片和检偏器的光轴垂直时,光强为零。

验证了马吕斯定律。

3. 测量得到圆偏振光和椭圆偏振光的光强,分析其偏振特性。

六、实验结果与分析1. 通过实验,观察到光的偏振现象,加深了对光波偏振特性的理解。

偏振光实验的实验报告(3篇)

偏振光实验的实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察光的偏振现象,加深对光的偏振理论的认识。

2. 学习直线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的产生与检验方法。

3. 掌握使用偏振片、波片等光学元件进行偏振光实验的基本操作。

二、实验原理1. 光的偏振:光波是一种横波,其振动方向与传播方向垂直。

当光波在某一方向上的振动占优势时,称为偏振光。

偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。

2. 线偏振光:当光波的振动方向在某一平面内时,称为线偏振光。

线偏振光可以通过以下方法产生:自然光经过偏振片后,光波的振动方向被限制在偏振片的光轴方向。

3. 圆偏振光和椭圆偏振光:当光波的振动方向在两个相互垂直的平面内时,称为圆偏振光和椭圆偏振光。

圆偏振光和椭圆偏振光可以通过以下方法产生:线偏振光经过1/4波片后,其振动方向在两个相互垂直的平面内,且相位差为90°。

4. 偏振光的检验:利用偏振片和波片可以检验光的偏振状态。

当偏振光通过偏振片时,光强会发生变化;当偏振光通过波片时,光强会根据波片的角度发生变化。

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. 玻璃平板6. 0°、90°任意刻度盘7. 白屏四、实验步骤1. 将He-Ne激光器放置在光具座上,调整激光器使其发出平行光。

2. 将偏振片1放置在光具座上,调整偏振片1的光轴与激光器发出的光束方向垂直。

3. 将偏振片2放置在偏振片1的后面,调整偏振片2的光轴与偏振片1的光轴成一定角度。

4. 观察白屏上的光斑,调整偏振片2的角度,使光斑消失。

5. 将1/4波片放置在偏振片2的后面,调整1/4波片的光轴与偏振片2的光轴成一定角度。

6. 观察白屏上的光斑,调整1/4波片的角度,使光斑消失。

7. 重复步骤4和5,观察不同角度下的光斑变化。

8. 改变偏振片1和偏振片2的相对位置,观察光斑的变化。

五、实验结果与分析1. 当偏振片1和偏振片2的光轴垂直时,光斑消失,说明此时光为线偏振光。

光偏振的研究实验报告

光偏振的研究实验报告

福建工程学院实验报告实验报告内容2.改变偏振态的方法和器件常见的起偏或检偏的元件构成有两种:1.光学棱镜。

如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是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.实验报告内容马吕斯定律: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I1 = I0 cos2α,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:本次实验中我们用两块格兰棱镜充当起偏器和检偏器,通过硅光电池的响应电流检测偏光强度的方法来验证马吕斯定律。

由于rninri sin2sin1,2/0==π则12cossincossintannniiii===γ若n1为空气,则tg i0 = n2,这样,当介质折射率一定时,i0就唯一地被确定。

实验报告内容波晶片:又称位相延迟片,是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,由于波晶片内的速度v o ,v e不同,所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同.当两光束通过波晶片后o光的位相相对于e光多延迟了Δ=2π(n0-n1)d/λ,若满足(n e-n o)d=±λ/4,即Δ=±π/2我们称之为λ/4片,若满足(n e-n o)d=±λ/2,即Δ=±π,我们称之为λ/2片,若满足(n e-n o)d=±λ,即Δ=2π我们称之为全波片。

实验报告内容3.借助检偏器和1/4波晶片检验光的5种偏振态1. 只用检偏器(转动):对于线偏光可以出现极大和消光现象。

对于椭圆偏光和部分偏光可以出现极大和极小现象。

对于圆偏光和非偏光各方向光强不变。

2. 用1/4波晶片和检偏器(转动):对于非偏光(自然光)各方向光强不变。

对于圆偏光出现消光现象(原因)。

实验报告内容对于部分偏光仍出现极大和极小现象。

偏振光原理实验实验报告(3篇)

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(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。

光学偏振小实验报告(3篇)

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。

偏振光的仿真实验报告

偏振光的仿真实验报告

偏振光的仿真实验报告偏振光的仿真实验报告引言偏振光是一种具有特殊振动方向的光,它在光学领域中具有重要的应用价值。

为了深入了解偏振光的性质和特点,我们进行了一系列的仿真实验。

本文将详细介绍我们的实验设计、实验结果以及对结果的分析和讨论。

实验设计我们的实验主要分为三个部分:偏振片的特性研究、偏振光的干涉实验以及偏振光的旋光实验。

第一部分:偏振片的特性研究我们首先使用光学仿真软件进行了偏振片的特性研究。

通过调整偏振片的方向和角度,我们观察到光的透射和反射情况的变化。

实验结果显示,当入射光的振动方向与偏振片的方向一致时,光能够完全透射;而当入射光的振动方向与偏振片的方向垂直时,光则会被完全吸收。

第二部分:偏振光的干涉实验为了研究偏振光的干涉现象,我们设计了一个干涉实验。

我们使用两个偏振片,将它们的方向设置为互相垂直。

然后,我们将一个光源照射在第一个偏振片上,观察光经过两个偏振片后的干涉图样。

实验结果显示,当两个偏振片的方向相同时,干涉图样呈现出均匀的亮度;而当两个偏振片的方向垂直时,干涉图样则呈现出明暗相间的条纹。

这是因为两个偏振片的方向垂直时,只有一部分光能够透过两个偏振片,其他光则被吸收或透射,导致干涉图样的出现。

第三部分:偏振光的旋光实验为了研究偏振光的旋光现象,我们进行了一系列的旋光实验。

我们使用了一个旋光片和一个偏振片。

首先,我们将一个线偏振光通过偏振片,然后再通过旋光片。

我们观察到旋光片会改变光的振动方向,并导致光的偏振方向发生旋转。

实验结果显示,旋光片的旋转方向和角度对光的偏振方向和旋转角度有着直接的影响。

通过调整旋光片的角度,我们可以观察到光的偏振方向和旋转角度的变化。

这一实验结果对于进一步了解偏振光的性质和应用具有重要意义。

分析与讨论通过以上实验,我们深入了解了偏振光的特性和行为。

偏振光在光学领域中有着广泛的应用,例如在液晶显示器、偏光镜、光通信等方面。

了解偏振光的性质可以帮助我们更好地设计和优化这些光学器件。

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告

偏振光学实验实验报告一、实验目的1、了解偏振光的基本概念和产生方法。

2、掌握偏振片的特性和使用方法。

3、观察和研究光的偏振现象,验证马吕斯定律。

4、了解波片的作用和线偏振光通过波片后的偏振状态变化。

二、实验原理1、偏振光的概念光是一种电磁波,其电场和磁场的振动方向垂直于光的传播方向。

一般情况下,光的振动方向是随机的,这种光称为自然光。

如果光的振动方向在某个特定的方向上具有优势,就称为偏振光。

偏振光可以分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。

2、偏振片偏振片是一种只允许特定方向的光振动通过的光学元件。

其原理是利用某些材料的二向色性,即对不同方向的光振动吸收程度不同。

通过偏振片后的光成为线偏振光,其振动方向与偏振片的透振方向相同。

3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过一个透振方向与光振动方向夹角为θ 的偏振片时,其透过的光强 I 为:I = I₀cos²θ4、波片波片是一种能使光的偏振状态发生改变的光学元件。

常见的波片有1/4 波片和 1/2 波片。

当线偏振光通过 1/4 波片时,会变成椭圆偏振光或圆偏振光;当线偏振光通过 1/2 波片时,其偏振方向会旋转一定的角度。

三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器(偏振片)3、检偏器(偏振片)4、 1/4 波片5、光功率计四、实验步骤1、搭建实验光路将半导体激光器、起偏器、检偏器依次放置在光学导轨上,使激光束依次通过起偏器和检偏器,调整各器件的高度和角度,使光路保持水平。

2、观察自然光和偏振光(1)不放置起偏器,观察激光束的状态,此时为自然光。

(2)在光路中插入起偏器,旋转起偏器,观察通过起偏器后的光强变化,此时为线偏振光。

3、验证马吕斯定律(1)固定起偏器的透振方向,旋转检偏器,每隔 10°记录一次光功率计的读数。

(2)根据测量数据,绘制光强与角度的关系曲线,验证马吕斯定律。

4、研究 1/4 波片的作用(1)在起偏器和检偏器之间插入 1/4 波片,旋转 1/4 波片,观察光强的变化。

偏振光_实验报告(3篇)

偏振光_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1. 自然光与偏振光光是一种电磁波,其振动方向与传播方向垂直。

当光波的电矢量E在传播过程中只局限在某一确定平面内时,这种光称为偏振光。

自然光是一种非偏振光,其电矢量E在垂直于传播方向的平面内随机振动。

2. 双折射现象当一束光射入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。

其中一束光沿原入射方向传播,称为普通光;另一束光在介质中发生折射,其传播方向和速度均发生改变,称为异常光。

3. 偏振光的产生和检验(1)产生偏振光的方法:利用光学各向异性介质,如偏振片、1/4波片等,将自然光分解为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。

(2)检验偏振光的方法:利用起偏器(如偏振片、1/4波片等)和检偏器(如偏振片、1/4波片等)。

4. 马吕斯定律马吕斯定律指出,当一束完全线偏振光通过检偏器时,其光强I与入射线偏振光的光矢量振动方向与检偏器偏振方向的夹角θ的关系为:I = I0 cos^2θ,其中I0为入射线偏振光的光强。

三、实验仪器1. 中央调节平台和两臂调节机构2. 半导体激光器3. 格兰棱镜4. 光电倍增管探头及电源5. 各种调节机构6. 光电流放大器7. 偏振片(起偏器和检偏器)8. 1/4波片9. 白屏10. 刻度盘四、实验步骤1. 将激光器发出的光束通过调节机构准直,使其成为平行光束。

2. 将偏振片作为起偏器,调节其角度,观察光束在白屏上的光强变化,验证马吕斯定律。

3. 将1/4波片作为起偏器,观察光束在白屏上的光强变化,验证1/4波片的作用。

4. 将偏振片作为检偏器,观察光束在白屏上的光强变化,验证检偏器的作用。

仿真实验偏振光实验报告

仿真实验偏振光实验报告

仿真实验偏振光实验报告仿真实验偏振光实验报告引言:偏振光是一种具有特定振动方向的光,它在光学领域中具有重要的应用价值。

为了更好地理解偏振光的特性和行为,我们进行了一系列的仿真实验。

本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和讨论。

实验目的:1. 了解偏振光的基本概念和性质;2. 掌握偏振光的产生和检测方法;3. 研究偏振光在不同介质中的传播规律。

实验装置:1. 光源:使用一束单色光作为实验光源;2. 偏振片:通过旋转偏振片的方向,产生不同偏振光;3. 透射偏振片:用于检测和分析偏振光的性质;4. 介质样品:选择不同类型的介质样品,观察偏振光的传播行为。

实验步骤:1. 将光源打开,并调整光源的亮度和位置,确保实验光线稳定和均匀;2. 在实验光路中插入偏振片,通过旋转偏振片的方向,观察光线的强度变化;3. 使用透射偏振片,对不同偏振光进行检测和分析;4. 将不同类型的介质样品放置在光路中,观察偏振光在介质中的传播行为;5. 记录实验数据,并进行结果分析和讨论。

实验结果:1. 通过旋转偏振片的方向,我们观察到光线的强度随着偏振片角度的变化而变化。

当偏振片的方向与光线的偏振方向垂直时,光线的强度最小,称为消光位置;2. 使用透射偏振片对不同偏振光进行检测和分析,我们发现透射光的强度与入射光的偏振方向之间存在一定的关系。

透射光的强度最大时,说明入射光的偏振方向与透射偏振片的方向相同;3. 在不同介质中观察偏振光的传播行为,我们发现偏振光在介质中会发生偏转和衰减。

不同介质的折射率和吸收特性对偏振光的传播行为产生影响。

讨论:1. 偏振片的作用是通过选择性地传递或屏蔽特定方向的光振动,从而改变光的偏振状态。

通过旋转偏振片的方向,我们可以改变光线的偏振方向和强度;2. 透射偏振片的作用是检测和分析偏振光的性质。

透射光的强度与入射光的偏振方向之间存在一定的关系,通过测量透射光的强度,我们可以确定入射光的偏振状态;3. 偏振光在介质中的传播行为受到介质的折射率和吸收特性的影响。

【2018最新】仿真实验偏振光实验报告-推荐word版 (10页)

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对自然光而言,它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向,没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上,则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等。

2.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿一个方向振动。

起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件;检偏器是用于鉴别光的偏振光状态的器件。

常见的起偏或检偏的元件构成有两种: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.光学棱镜:如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用光学双折射的原理制成的;3.部分偏振光:除了自然光和线偏振光外,还有一种偏振状态介于两者之间的光.如果用偏振片去检验这种光的时候,随着检偏器透光方向的转动,透射光的强度既不象自然光那样不变,又不象线偏振光那样每转90o。

交替出现强度极大和消光.其强度每转90o也交替出现极大和极小,但强度的极小不是0(即不消光)。

从内部结构看,这种光的振动虽然也是各方向都有,但不同方向的振幅大小不同,具有这种特点的光,叫做部分偏损光我们假定波是沿z轴传播的,在图中它垂直纸面迎面而系.这时若电矢量按逆时针方向旋转,我们称为左旋圆偏振光。

偏振光实验报告

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

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。

偏振光研究的仿真实验报告

偏振光研究的仿真实验报告

偏振光研究的仿真实验报告偏振光研究的仿真实验报告引言:偏振光是指具有特定方向振动的光,它在光学研究和应用中具有重要的地位。

为了更好地理解和掌握偏振光的特性,我们进行了一系列的仿真实验。

本报告将介绍我们的实验设计、方法和结果,并对实验结果进行分析和讨论。

实验设计:为了研究偏振光的特性,我们选择了一款功能强大的光学仿真软件进行实验。

该软件可以模拟光的传播、偏振和干涉等过程,为我们提供了一个理想的实验平台。

实验方法:首先,我们在仿真软件中建立了一个光源,并设定了光的波长和强度。

然后,我们引入了一系列的偏振器件,如偏振片、波片和起偏器等,以控制光的偏振方向和状态。

接下来,我们使用光学元件,如透镜和棱镜,将光束进行聚焦和分离,以观察偏振光的行为。

最后,我们记录并分析了实验结果。

实验结果:通过实验,我们观察到了偏振光的一些重要特性。

首先,我们发现偏振光的振动方向可以通过旋转偏振片来改变。

当偏振片的方向与光的振动方向垂直时,光被完全吸收;而当两者平行时,光则完全透过偏振片。

这表明偏振片可以起到选择性透过或吸收光的作用。

其次,我们研究了偏振光的干涉现象。

通过调整波片的快轴和慢轴方向,我们观察到了不同偏振态下的干涉条纹。

当两束光的偏振方向相同时,我们观察到明亮的干涉条纹;而当两束光的偏振方向垂直时,干涉条纹则变暗或消失。

这说明偏振光的干涉现象与光的偏振状态密切相关。

最后,我们还研究了偏振光的衍射现象。

通过将光束通过一个狭缝或光栅,我们观察到了偏振光的衍射图样。

不同偏振态下的衍射图样呈现出不同的形态和亮度分布,进一步验证了偏振光的特性。

讨论与分析:通过上述实验结果,我们可以得出以下结论:偏振光的特性与光的振动方向密切相关,可以通过偏振器件进行控制和调节。

同时,偏振光的干涉和衍射现象也与光的偏振状态有关,为我们进一步理解光的行为提供了重要的线索。

然而,值得注意的是,我们的实验仅仅是基于仿真软件进行的虚拟实验,并没有涉及实际的光学仪器和设备。

偏振光学实验实验报告

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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篇一:偏振光实验报告仿真课程:系别:专业班级:大学物理仿真实验电信学院实验报告------物理仿真实验实验名称:偏振光实验实验报告日期: 2009 年 11 月 28 日学号:*******************姓名: *******教师审批签字1.实验原理:偏振光原理:按电磁波理论,光是横波,它的振动方向和光的传播方向垂直.实际中最常见的光的偏振态大体为五种,即自然光、线偏振光、部分偏振光、圆偏娠光和椭圆偏振光.1. 自然光是各方向的振幅相同的光。

对自然光而言,它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向,没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上,则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等。

2.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内,光矢量只沿一个方向振动。

起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件;检偏器是用于鉴别光的偏振光状态的器件。

常见的起偏或检偏的元件构成有两种: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.光学棱镜:如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用光学双折射的原理制成的; 3.部分偏振光:除了自然光和线偏振光外,还有一种偏振状态介于两者之间的光.如果用偏振片去检验这种光的时候,随着检偏器透光方向的转动,透射光的强度既不象自然光那样不变,又不象线偏振光那样每转90o。

交替出现强度极大和消光.其强度每转90o也交替出现极大和极小,但强度的极小不是0(即不消光)。

从内部结构看,这种光的振动虽然也是各方向都有,但不同方向的振幅大小不同,具有这种特点的光,叫做部分偏损光我们假定波是沿z轴传播的,在图中它垂直纸面迎面而系.这时若电矢量按逆时针方向旋转,我们称为左旋圆偏振光。

若顺时针旋转,称为右旋圆偏振光。

5.椭圆偏振光电矢量的端点在波面内描绘的轨迹为一椭圆的光,叫椭圆偏振光。

椭圆运动也可看成是两个相互垂直的线偏振光的合成,只是它们的振幅不等,或位相差不等于±π/2。

椭圆长、短轴的大小和取向,与振幅ax, ay和位相差都有关系。

可以看出线偏振光和圆偏振光都是椭圆偏振光的特例,常用波晶片把椭圆偏振光转换为线偏振光。

椭圆偏振光退化为圆偏振光的条件是:ax = ay 和=±π/2。

椭圆偏振光退化为线偏振光的条件是:ax = 0,或ay = 0,或=0,±π。

椭圆偏振光也有左、右旋之分,其定义与前面圆偏振光的定义相同。

波晶片:又称位相延迟片,是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,由于波晶片内的速度vo,ve不同,所以造成o光和e光通过波晶片的光程也不同.当两光束通过波晶片后o光的位相相对于e光多延迟了δ=2π(n0-n1)d/λ,若满足(ne-no)d=±λ/4,即δ=±π/2我们称之为λ/4片,若满足(ne-no)d=±λ/2,即δ=±π,我们称之为λ/2片,若满足(ne-no)d=±λ,即δ=2π我们称之为全波片。

布儒斯特定律:自然光以任意入射角i入射于两种各向同性的透明介质的分界面商。

一般情况下,反射光和入射光分别是部分偏振光,垂直于入射面振荡的电矢量在反射光中占主要地位。

在入射面上振荡的电矢量在折射光中占主要地位。

有一特殊入射角b,当i =b 时,反射光线垂直于折射光线(i +b = π/2),反射光变成完全偏振光。

该现象最早在1815年为布儒斯特所发现,我们称之为布儒斯特定律,b叫做布儒斯特角,满足下列方程:其中n1,n2是相邻两种媒质的折射率。

改变射向晶体的入射光线的方向,可以找到一个确定的方向,沿着这一方向,o光和e光传播速度相等,折射率相同,不产生双折射现象,这个方向叫做光轴。

只有一个光轴的晶体叫做单轴晶体(如方解石、石英等),有两个光轴的晶体称为双轴晶体(如云母、硫磺等)。

包含光轴和任一光线的平面,称做对应于该光线的主平面。

o光的电矢量的振动方向垂直于主平面。

e光电矢量的振动方向在它的主平面内。

本实验用来获得偏振光的仪器叫做格兰棱镜。

格兰棱镜是由两面三块方解石棱镜构成的,二棱镜间的空气隙,方解石的光轴平行于棱镜的棱。

自然光垂直于界面射入棱镜后分为o光和e光,o光在空气隙上全反射,只有e光透过棱镜射出马吕斯定律: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i1 = i0 cos2α,其中的a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:2.实验仪器:半导体激光器,起偏器,检偏器,1/4波片,光电探测器,光电探测器台,光电流放大器,光屏,光具座。

3.实验内容:根据马吕斯定律测定光电池的线性响应:p1:起偏器,方位不变p2:检偏器,改变其方位以得到不同强度的偏振光,用来测定硅光电池的线性响应 b:分束板,使激光器的光束部分投射(i0),部分反射(i1)d1:光源光强监视器,包括硅光电池及光电流检测装置,用以i0的变化。

d2:当p2方位变化时,偏振光强i2依照马吕斯定律改变,i2的变化将由d2测定。

测量数据:ψθ i1 i2i1 ,i2 :d1,d2的光电流读数,为起偏器p1后平面偏振光方位与检偏器p2后平面偏振光方位的夹角。

:p2盘读数根据测量结果,绘出与关系曲线,是否呈线性关系。

根据布儒斯特定律测定介质的折射率: 利用布儒斯特定律时,只能在入射光为p分量(电矢量平行入射面)时,才能得到反射率为零的布儒斯特角。

故实验分为两步进行:a. 确定起偏器的方位,在此方位使入射到样品表面的入射光(即起偏后的偏振光)的偏振方向恰好为p分量。

实验方法如下:1. p1在某一方位时,转动样品面使反射光的反射角在50o~60o之间,移动光屏使得反射光点落于其上,仔细观察光屏上反射光的强弱变化。

选定出射光点最暗的某一位置做下一步调整。

2.然后旋转p1的角度,观察光屏上反射光点的亮暗变化。

找到一个光点最暗的p1方位角。

3.再依次重复1,2的步骤,知道反射光强近于零。

此时p1的方位角恰好使出射平面偏振光与入射平面相重合,即为p分量。

b. 根据布儒斯特定律确定介质材料的折射率。

篇二:偏振光实验报告实验1. 验证马吕斯定律实验原理:某些双折射晶体对于光振动垂直于光轴的线偏振光有强烈吸收,而对于光振动平行于光轴的线偏振光吸收很少(吸收o光,通过e光),这种对线偏振光的强烈的选择吸收性质,叫做二向色性。

具有二向色性的晶体叫做偏振片。

偏振片可作为起偏器。

自然光通过偏振片后,变为振动面平行于偏振片光轴(透振方向),强度为自然光一半的线偏振光。

如图1、p图2所示:p1 p2 a0 θ图1 图图1中靠近光源的偏振片p1为起偏器,设经过p1后线偏振光振幅为a0(图2所示),光强为i0。

p2与p1夹角为?,因此经p2后2的线偏振光振幅为a?a0cos?,光强为i?a0cos2??i0cos2?,此式为马吕斯定律。

实验数据及图形:从图形中可以看出符合余弦定理,数据正确。

实验2.半波片,1/4波片作用实验原理:偏振光垂直通过波片以后,按其振动方向(或振动面)分解为寻常光(o光)和非常光(e光)。

它们具有相同的振动频率和固定的相位差(同波晶片的厚度成正比),若将它们投影到同一方向,就能满足相干条件,实现偏振光的干涉。

分振动面的干涉装置如图3所示,m和n是两个偏振片,c是波片,单色自然光通过m变成线偏振光,线偏振光在波片c中分解为o光和e光,最后投影在n上,形成干涉。

偏振片波片偏振片图3 分振动面干涉装置考虑特殊情况,当m⊥n时,即两个偏振片的透振方向垂直时,i0(sin22?)(1?cos?);当m∥n时,即两个偏振4出射光强为:i??片的透振方向平行时,出射光强为:i//?i0(1?2sin2?cos2??2sin2?cos2?cos?)。

其中θ为波片光轴2与m透振方向的夹角,δ为o光和e光的总相位差(同波晶片的厚度成正比)。

改变θ、δ中的任何一个都可以改变屏幕上的光强。

当δ=(2k+1)π(1/2波片)时,cosδ=-1,i??出射光强最大,i//?02sin22?,i0(1?sin2?)2,出射光强最小;当δ=[(2k+1)π]/2(1/4i??波片)时,cosδ=0,i0i(sin22?),i//?0(2?sin22?)。

44特别地,利用1/4波片我们还可以得到圆偏振光和椭圆偏振光。

当θ=45度时,得到圆偏振光,此时让偏振片n旋转一周,屏幕上光强不变。

一般情况下,得到的是椭圆偏振光,让偏振片n旋转一周,屏幕上的光斑“两明两暗”。

实验结果:半波片实验数据表:1/4波片实验数据:实验3. 旋光效应实验原理:线偏振光通过某些物质的溶液后,偏振光的振动面将旋转一定的角度,这种现象称为旋光现象。

旋转的角度称为该物质的旋光度。

通常用旋光仪来测量物质的旋光度。

溶液的旋光度与溶液中所含旋光物质的旋光能力、溶液的性质、溶液浓度、样品管长度、温度及光的波长等有关。

当其它条件均固定时,旋光度与溶液浓度c呈线性关系即???c(5-1)比例常数与物质旋光能力、溶剂性质、样品管长度、温度及光的波长等有关,c为溶液的浓度。

物质的旋光能力用比旋光度即旋光率来度量,旋光率用下式表示:???t???l?c(5-2)(5-2)式中,右上角的t表示实验时温度(单位:℃),是指旋光仪采用的单色光源的波长(单位:nm),θg/100ml)。

由(5-2)式可知:偏振光的振动面是随着光在旋光物质中向前进行而逐渐旋转的,因而振动面转过角度θ透过的长度l成正比。

振动面转过的角度θ不仅与透过的长度l成正比,而且还与溶液浓度c成正比[14]。

如果已知待测溶液浓度c和液柱长度l,只要测出旋光度θ就可以计算出旋光率。

如果已知液柱长度为l固定值,可依次改变溶液的浓度c,就可以测得相应旋光度θ。

并作旋光度与浓度的关系直线θ~c,从直线斜率、液桩长度l及溶液浓度c,可计算出该物质的旋光率;同样,也可以测量旋光性为测得的旋光度(0),l为样品管的长度(单位:dm),c为溶液浓度(单位:溶液的旋光度θ,确定溶液的浓度c。

旋光性物质还有右旋和左旋之分。

当面对光射来方向观察,如果振动面按顺时针方向旋转,则称右旋物质;如果振动面向逆时针方向旋转,称左旋物质。

测量葡萄糖水溶液的浓度将已经配置好的装有不同的容积克浓度(单位:g/100ml)的葡萄糖。

水溶液的样品管放到样品架上,测出不同浓度c下旋光度值。

并同时记录测量环境温度和记录激光波长葡萄糖水溶液的浓度配制成c0、c0/2、c0/4、c0/8,0(纯水,浓度为零),共5种试样,浓度c0取30%左右为宜。

分别将不用浓度溶液注入相同长度的样品试管中。

测量不同浓度样品的旋光度(多次测量取平均)。

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