(完整版)偏振光的测定实验.
偏振光实验报告
A4.45643E-49.67988E-4
B0.997190.00156
------------------------------------------------
RSDNP
------------------------------------------------
RSDNP
-----------------------------------------
0.999960.0039310<0.0001
-----------------------------------------
（2） 时：
图的说明如下：
Y = A + B * X
ParameterValueError
2、测量半导体激光器的偏振度
在管1上套上起偏器P1，将量程选择4档开关打到第4档，（将起偏器竖直方向调到0），旋转起偏器找到光强最强的位置，记录角度和光强值Imax。再将起偏器旋转90，记录角度和光强值Imin。根据公式计算激光的偏振度P：
（4）
3、验证马吕斯定律
检流计仍放在4档，在测量过程中也不要换档。将起偏器放在光强最强的位置，在管2另一端套上检偏器P2并使竖直方向为0。然后旋转检偏器P2使检流计的光强最小（仍在4档可以调为0）。此时可以认为P1与P2偏振方向的夹角为90，记录此时P2偏振方向的绝对角度值、相对角度值和光强值I，以后每隔10记录一次，直到P1与P2偏振方向的夹角为-90，I0为P1与P2偏振方向的夹角为0时的光强值，作出I/I0cos2的关系曲线（090，0-90各一条，用最小二乘法求出斜率和截距，根据马吕斯定律斜率应为1，截距应为0，分析实验的误差）。
光的偏振实验：偏光角和介质折射率的测定
误差分析
实验误差来源：仪器误差、操作 误差、环境误差等
误差估计方法：使用标准偏差、 相对误差等方法进行估计
误差修正方法：通过多次测量取 平均值、使用更精确的仪器等方 法进行修正
误差对实验结果的影响：分析误 差对实验结果的影响程度，评估 实验结果的可靠性和准确性
对实验的改进建议
增加实验数据的准确性：使用更精确的测量仪器，减少人为误差
实验注意事项：避免外界光 线干扰、保持仪器清洁等
理解偏光角和介质折射率之间的关系
实验目的：通过实验理解偏光角和介质折射率之间的关系 实验原理：光的偏振现象和折射现象 实验器材：偏光仪、折射仪、激光光源等 实验步骤：设置偏光角、测量折射率、分析数据、得出结论
实验原理
光的偏振原理
光的偏振：光波在传播过程中，电场 强度和磁场强度方向保持固定的关系
偏光角和介质折射率的关系验证
实验目的：验证偏光角与介质折射率之间的关系 实验原理：利用光的偏振特性，通过测量偏光角和介质折射率，验证两者之间的关系 实验方法：使用偏光仪和折射仪，分别测量偏光角和介质折射率 实验结果：偏光角与介质折射率之间存在一定的线性关系，验证了实验原理的正确性
对实际应用的启示
优化实验流程：简化实验步骤，提高实验效率
考虑更多影响因素：如温度、湿度等环境因素对实验结果的影响 加强实验结果的分析与解释：对实验数据进行深入分析，提出更有意义的 结论
结论
总结实验的主要发现
光的偏振现象与介质的折射率有关 通过测量偏光角可以计算出介质的折射率 实验结果与理论值相符，验证了光的偏振理论 实验过程中需要注意控制变量，确保结果的准确性
• a. 调整激光光源的输出功率，使其达到稳定状态 • b. 将偏光片放置在透射光栅的前面，调整偏光片的角度，使激光光源通过偏光片后形成偏振光 • c. 测量透射光栅的衍射效率，得到介质的折射率 • d. 调整偏光片的角度，重复步骤c，得到不同偏光角下的折射率值
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。
[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。
偏振光实验报告
（一）观察起偏和消光现象。
1．起偏：将激光投射到屏上，在激光束中插入一偏振片，使偏振片在垂直于光束的平 面内转动，观察透过光强的变化，并据此判断激光束（光源）的偏振情况。
2．消光：在第一片偏振片和屏之间加入第二块偏振片，将第一块固定，转动第二块偏 振片，观察现象，能否找到一个消光位置，此时两偏振片的位置关系怎样？
（一）线偏振光的产生
1．非金属表面的反射和折射 光线斜射向非金属的光滑平面（如水、木头、玻璃等）时，反射光和折射光都会产生偏 振现象，偏振的程度取决于光的入射角及反射物质的性质。当入射角是某一数值而反射光为
线偏振光时，该入射角叫起偏角。起偏角的数值 与反射物质的折射率 n 的关系是：
tan n
（1）
二、实验项目名称：偏振光实验
三、实验学时：
四、实验原理：
光波的振动方向与光波的传播方向垂直。自然光的振动在垂直与其传播方向的平面 内，取所有可能的方向；某一方向振动占优势的光叫部分偏振光；只在某一个固定方向振 动的光线叫线偏振光或平面偏振光。将非偏振光（如自然光）变成线偏振光的方法称为起 偏，用以起偏的装置或元件叫起偏器。
2．如果晶片的厚度使产生的相差 (2k 1) ，k=0，1，2，…，这样的晶片称为半
波片，其最小厚度为 dmin
0 2(no ne )
。如果入射线偏振光的振动面与半波片光轴的交角为
，则通过半波片后的光仍为线偏振光，但其振动面相对于入射光的振动面转过 2 角。 3． 如果晶片的厚度使产生的相差 2k ，k=1，2，3，…，这样的晶片称为全波片，
（二）验证马吕斯定律
数据记录表见表 1−1。首先在光源后放上 P1，使激光束垂直通过 P1 中心，旋转 P1 使光强 最强（光电流的读数应在 200−1500 之间），记下 P1 的角度坐标，再在 P1 之后加入 P2，使光
清华大学偏振光学实验完整实验报告
偏振光学实验完整实验报告工物53 李哲 2015011783 16号1.实验目的：（1）理解偏振光的基本概念，在概念以及原理上了解线偏振光，圆偏振光以及椭圆偏振光，并了解偏振光的起偏与检偏方法。
以及线偏振光具有的一些性质。
（2）学习偏振片与玻片的工作原理。
2.实验原理：（1）光波偏振态的描述：· 单色偏振光可以分解成两个偏振方向垂直的线偏振光的叠加：t a E X ωcos 1=与()δω+=t a E Y cos 1（其中δ是两个偏振方向分量的相位延迟，21,a a 为两个光的振幅），由其中的δ,,21a a 就可以确定这个线偏振光的性质。
πδ=或0=δ就为线偏振光，2,21πδ==a a 为圆偏振光（就是光矢量的顶点绕其中点做圆周运动，依然是偏振光），而一般情况下是椭圆偏振光。
· 上述式子通常描述的是椭圆偏振光，而本实验通过测量椭圆的长轴方位角ψ以及椭圆的短半轴与长半轴的比值对于椭圆偏振光进行描述。
其计算式是：()δβcos 2tan arctan 21⋅=ψ()12sin sin 112222-⋅-+=βδa b而对于实验中的椭圆偏振光而言，其光强在短轴对应的方向最小，在长轴的对应方向最大，所以可以通过使这个椭圆偏振光通过一个偏振片，并调整偏振片的透射轴方位，测量其最大最小值，就可以知道其长轴短轴的比值。
又由于光强与振幅的平方成正比，所以测得的光强的比值是长轴短轴之比的平方。
（2）偏振片：· 理想偏振片：只有电矢量振动方向与透射轴平行方向的光波分量才能通过偏振片。
· 实验中的偏振片不是理想化的，并不能达到上述的效果，当入射光波的振动方向与透射轴平行时，其透射率不能达到1，当垂直于透射轴时，其透射率不是0。
所以对于偏振片有主透射率以及消光比两个量进行描述。
· 主透射率21T T ，指沿透射轴或消光轴方向振动光的光强透射率。
两者的比值是消光比e 。
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。
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。
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。
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。
偏振光的实验报告
一、实验目的1. 了解偏振光的产生原理。
2. 掌握偏振光的检测方法。
3. 验证马吕斯定律，加深对光的偏振现象的认识。
二、实验原理1. 偏振光的产生光波是一种电磁波，具有横波特性。
当光波通过某些光学元件时，其振动方向会限定在某一平面内，这种光称为偏振光。
常见的偏振光产生方法有：（1）反射：当光从一种介质射向另一种介质时，部分光会被反射，反射光会发生偏振现象。
（2）折射：当光从一种介质射向另一种介质时，部分光会被折射，折射光也会发生偏振现象。
（3）起偏器：利用光学元件（如偏振片）选择性地透过某一方向的光，从而产生偏振光。
2. 偏振光的检测检测偏振光的方法主要有以下几种：（1）干涉法：利用两束偏振光相互干涉，观察干涉条纹的变化，从而判断光是否为偏振光。
（2）马吕斯定律：利用偏振片检测偏振光的振动方向，验证马吕斯定律。
（3）光电效应：利用光电探测器检测偏振光的强度变化，验证偏振光的存在。
3. 马吕斯定律当一束偏振光通过一个偏振片时，其振动方向与偏振片的透振方向平行时，光强最大；当振动方向与透振方向垂直时，光强为零。
马吕斯定律的表达式为：I = I0 cos²θ其中，I为透过偏振片后的光强，I0为入射光强，θ为入射光的振动方向与偏振片的透振方向之间的夹角。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：（1）He-Ne激光器（2）偏振片（两块）（3）1/4波片（两块）（4）光具座（5）白屏（6）刻度盘2. 实验材料：（1）玻璃平板（2）反射镜四、实验步骤1. 将He-Ne激光器固定在光具座上，调整激光束的传播方向，使其垂直于白屏。
2. 将一块偏振片放置在激光束的路径上，调整偏振片的透振方向，使其与激光束的振动方向平行。
3. 观察白屏上的光强变化，记录光强最大时的偏振片透振方向。
4. 将1/4波片放置在偏振片之后，调整1/4波片的位置，使透过1/4波片的光强最大。
5. 改变偏振片和1/4波片之间的夹角，观察光强变化，记录光强最小时的夹角。
最新光的偏振实验报告
最新光的偏振实验报告
实验目的：
探究不同材料对光波偏振现象的影响，并验证马吕斯定律。
实验设备：
1. 激光发射器（波长550nm）
2. 偏振片
3. 样品材料（如玻璃、水晶、聚酯薄膜等）
4. 旋转台
5. 光电探测器
6. 数据采集系统
实验步骤：
1. 打开激光发射器，调整光束至所需强度。
2. 将偏振片放置于激光路径中，通过旋转偏振片，记录不同角度下的
光强读数。
3. 将第一种样品材料放置于偏振片后，再次测量不同角度下的光强。
4. 更换不同材料样品，重复步骤3，确保每种材料都有足够的数据点。
5. 将所有数据输入数据采集系统，绘制光强与偏振角度的关系图。
实验结果：
通过对比不同材料的光强-角度曲线，发现光的偏振特性受到材料折射
率和光轴方向的影响。
例如，玻璃样品在特定偏振角度下显示出明显
的光强减弱，而水晶样品则表现出不同的偏振模式。
实验结论：
实验数据支持马吕斯定律，即光强与偏振片旋转角度的余弦平方成正比。
此外，不同材料对光波的偏振状态有不同的影响，这与材料的光
学性质有关。
通过本实验，我们能够更好地理解光的偏振现象，并为后续的光学研究和应用提供了实验依据。
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。
光的偏振研究实验报告
竭诚为您提供优质文档/双击可除光的偏振研究实验报告篇一：实验报告_偏振光的产生和检验【实验题目】偏振光的产生和检验【实验记录与数据处理】1．线偏振光的获得与检验1）器件光路示意图(2分)：3）贴图(3分)：曲线（直角坐标）2．椭圆偏振光的获得与检验1）器件光路示意图(2分)：3）贴图(5分)：15°和45°的曲线图（极坐标）光强与检偏器角度的关系（?=15?）光强与检偏器角度的关系（?=45?）3.1/2波片的研究1）器件光路示意图(2分)：3）结论(2分)：关系：根据数据可得，在误差允许的范围内，△?=2△?。
4．玻璃起偏与brewster角的测定1）器件光路示意图(2分)：2）brewster角ip的测量记录(1分)3）玻璃的折射率(3分)。
n?n0tanip?1.000277*tan51.8?玻璃折射率为n?1.271125【结论与讨论】1.由实验一可得，在振动方向与透视轴夹角从90°减少至0°过程中，透视光强度逐渐由零增至最大值，与马吕斯定律I=Iocos?相符合。
2.由实验二可得，当入射光与玻片夹角β=0°，透过检偏器的光强最小，可知透过1/4玻片得到的是沿玻片慢轴的线偏振光；当β=15°，旋转检偏器一周后，得到的光强呈周期性变化，且最小值与最大值差值较大，光强最大值小于实验一中线偏振光的光强，再根据I~?曲线图即可知透过1/4玻片得到的是椭圆偏振光；当β=45°，旋转检偏器一周后，发现得到的光强变化不大，且光强大小界于β=15°时椭圆偏振光的光强最大值和最小值之间，再根据I~?曲线图即可知透过1/4玻片得到的是圆偏振光。
3.由实验三可得，线偏振光经过1/2玻片后仍为线偏振光，振动方向旋转了2?（?为入射光的偏振方向与玻片慢轴方向的夹角）。
4.实验四产生较大误差，误差原因为由于光线变化较小，且很难做到消光。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当 ，
称为1/2波片
• 振幅
AC
Ao Ae
Ae Acos
Ao
A s in
讨论：（1）
单色自然光 波片（e、o） 自然光（不能形 成稳定的椭圆）
单色平面 波片（e、o） 椭圆偏振光（有
偏振光
恒定位相差）
P
C
S
椭圆偏振器
线偏振光
d
椭圆偏振 光
• 反射和折射时光的偏振
一、布儒斯特定律 1、现象：一束自然光射到 两种介质的分界面上，发现
偏振光的振动方向垂直于光轴， 波片的光轴 另一个平行于光轴。
o光和e光在波片中所经历的光程不同
o光经过的光程：no d e光经过的光程： ne d
••••••
vv oe
d
• 相位差
2
(no ne )d
相位差取决于波 长和波片厚度。
在实际中，最常用的波片是1/4波片和1/2波片，
当 2，
称为1/4波片
光矢量较强的部分偏振光。
i •••• 1 •••• n
讨论在什么特殊条件
1
下，反射光成为线偏振光？
i2• •
n 2
2、布儒斯特定律（1813年） 当入射角等于某一特定角 i10 时，反射
光成为振动面垂直于入射面的线偏振光，i12 称为布儒斯特角或起偏角，满足
tan i10
n2 n1
又
sin i10 n2 sin i2片后的偏振态
He Ne激光
P1 偏振片
P2 偏振片
波片
D 白屏
• 分别观察平面偏振光的振动面与1/2波片的光轴 之间的夹角为300、450、900时，波片的出射光 的偏振态，验证1/2波片使入射的平面偏振光的
振动面转过2 角。
（用白屏接受）
i •••• 10 •••• n 1
i2••
n 2
所以 i10 i2 90 0
反射光与折射光互相垂直
实验十一.偏振现象的观察与分析
一.预习要求：阅读实验十一.P.124~P.131 二.说明： 1.本实验中练习二的内容不做。 2.本实验使用的偏振器件是人造偏振片(聚乙烯
醇材料)，它的出射光不是完全线偏振光(偏振 度P1)。 3.本实验使用的波片质量较差，不是用石英、 方解石做成，而是云母类材料，因此，1/2波 片、1/4波片的误差较明显。 4.针对2、3情况，我们对实验进行了改进。
圆孔屏
He Ne激光
P 偏振片
布儒斯特角： iB 2 1 ，
G 涂黑玻璃
i
玻璃的折射率为： n tgiB
D 白屏
(3)重复测量三次，求平均值。
(4)由布儒斯特角计算玻璃的折射率n。
(5)偏振片1透射方向在入射面内，记录偏振片1 的透振方向的角度。由偏振片1透射方向可确 定偏振片2透射方向，记录偏振片2的透振方向 的角度。
vv oe
d
••••••
vv oe
d
当一束平行线偏振光光束垂直入射到波片
上，将分解成的o光和e光，o光和e光沿同一方 向传播，但它们的传播速度不同，分别为vo和ve， 折射率分别为no和ne。
波片有一个特殊方向，称之为
光轴。它使入射的线偏振光分 成相互垂直的具有一定位相差
•
的两个线偏振光。其中一个线
二、波片
波晶片或相位延迟片
晶体的一个最主要的普遍性质——各向 异性。在光学中，主要是指光沿不同方向具 有不同的传播速率，也就是对于不同方向， 相应的折射率不同。
• 晶体具有双折射现象
•双折射现象
方解石 自然光
e光
O光
双双折折射射
双折射现象——同一束光线通过折射后 分为两束的现象
波片：
一片单轴晶体的平行平面板，其光轴与表 面平行。
对于线偏振光，光波 场中任意一个场点的光矢 量(电矢量)的端点在波面内 描绘的轨迹为一直线。
• 椭圆偏振光：椭圆偏振光 的相应的轨迹为一椭圆。 如图所示。
E
•
波面
•圆偏振光：
圆偏振光是椭圆偏振光的一个特例，任
一场点的光矢量大小不变，但方向以角速度
(光波的圆频率)匀角速转动。
椭圆偏振光可以分成两个光矢量互相垂 直并具有恒定位相差的线偏振光。
任何偏振态都可以分成两个光矢量互相 垂直的线偏振光。
5. 偏 振 片 （ 器 ） ： 只 让 某 一 振 动方向的光通过。称这一方 向为偏振片的透振方向。
实验：机械波通过狭缝
偏振片的透振 方向
一、偏振片 透振方向
A
A = Acos
••
I0
I1 I0 2
I2 ?
I2 I1 cos2 ——马吕斯定律
• 线偏振光的图示法
振光
(a)
k
(b)
k
振动方向
振动面
传播方向
2、自然光
• 光矢量对称分布 在与传播方向垂直的平面内，
在所有可能的方向上，E的振幅 都相等，这样的光称为自然光。
总可以分解成两个互相垂直
的、振幅相等的、彼此独立的光
振动。它们之间不存在确定的相
位关系，并各占自然光总光强的
一半。
I Ix Iy 2
x
kz
y
E1
E2
• 自然光的表示法
k
2、部分偏振光
部分偏振光是偏振态介于自然光和线偏振 光之间的光，它的振动方向也是随机地迅速变 化着。但是在某一方向上的振动占有优势，振 幅最大。 与之垂直的方向振幅最小，其振幅情 况可用图表示。
椭圆包络线
最小方向 最大方向
自然光
部分偏振光
4、椭圆偏振光和圆偏振光
He Ne激光
P1 偏振片
P2 偏振片 波片
第三轮实验
1、偏振现象的观测与分析（实验十） 2、迈克耳孙干涉仪的调节和使用（实验十四）
实验十 偏振现象的观察与分析
光波是横波，具有偏振性。 光矢量 = 电场强度矢量
相关基础知识——振动与波
补充知识：
•E
1.平面偏振光(线偏振光)：光矢量 E的振动方向始终在某一方向上。
垂直于图面向 外传播的线偏
i •••• 1 •••• n 1
i2• •
n 2
反射光和 折射光
部分偏振光
在特殊 条件下
获得线偏振光的一种方法
线偏振光
两个部分偏振光是什么样的部分偏振光？
反射光的偏振现象是马吕斯在1808年发 现的。实验表明：
(1)反射光是垂直于入射面方向振动的 光矢量较强的部分偏振光。
(2)折射光是平行于入射面方向振动的
三.实验内容 1.测定玻璃的布儒斯特角iB和偏振片(1)、(2)的主 截面(透振方向)的确定
(1)如图所示，调 节玻璃平板使反 射光束与入射光 束重合，记下初
始角 1。
He Ne激光
圆孔屏
P 偏振片
G 涂黑玻璃
i
D 白屏
(2)同时转动玻璃平板和起偏器(偏振片)P(使其透 射方向在入射面内)，仔细调节直到反射光消失