偏振光某实验报告材料

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光偏振现象的实验报告

光偏振现象的实验报告

光偏振现象的实验报告光偏振现象的实验报告引言:光是一种电磁波,具有波动性和粒子性。

在自然界中,我们经常观察到光的偏振现象,即光波的振动方向在特定的方向上发生偏离。

本实验旨在通过实际操作,观察和研究光的偏振现象,并探索其背后的物理原理。

实验材料与仪器:1. 光源:白炽灯2. 偏振片:线性偏振片、圆偏振片3. 透光物体:透明塑料片、玻璃片4. 光屏:白色光屏5. 光学台和支架6. 透镜实验步骤:1. 实验一:观察线性偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。

b. 在光源和白色光屏之间放置一个线性偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。

c. 旋转线性偏振片,观察光的亮度变化。

2. 实验二:观察圆偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。

b. 在光源和白色光屏之间放置一个圆偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。

c. 旋转圆偏振片,观察光的亮度变化。

3. 实验三:观察透光物体对光的偏振的影响a. 将白炽灯放置在光学台上,并打开电源,确保光源稳定。

b. 在光源、白色光屏和透光物体之间放置一个线性偏振片,并调整偏振片的方向,观察光在白色光屏上的表现。

c. 更换透光物体,如透明塑料片或玻璃片,重复步骤b,观察光的亮度变化。

实验结果与讨论:1. 实验一的结果表明,当线性偏振片的方向与光的振动方向垂直时,光在白色光屏上的亮度最低;当二者平行时,光的亮度最高。

这说明线性偏振片可以选择性地阻挡特定方向上的光振动。

2. 实验二的结果显示,圆偏振片可以将线偏振光转化为圆偏振光。

当圆偏振片的方向与光的振动方向相同时,光在白色光屏上的亮度最高;当二者垂直时,光的亮度最低。

3. 实验三的结果表明,透光物体对光的偏振有一定的影响。

不同的透光物体对光的偏振方向有不同的选择性吸收作用,从而导致光在白色光屏上的亮度变化。

结论:通过本次实验,我们观察到了光的偏振现象,并了解了线性偏振片和圆偏振片对光的影响。

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。

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。

激光偏振综合实验报告(3篇)

激光偏振综合实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 观察和分析激光的偏振现象,加深对光的偏振理论的理解。

2. 学习使用偏振片、1/4波片等光学元件进行光的偏振实验。

3. 验证马吕斯定律,了解光的偏振度与偏振片偏振化方向之间的关系。

4. 掌握使用激光器和光具座进行实验操作,提高实验技能。

二、实验仪器与材料1. 激光器:波长650nm,功率可调。

2. 光具座:用于固定实验仪器。

3. 偏振片:用于产生和检测线偏振光。

4. 1/4波片:用于产生椭圆偏振光和圆偏振光。

5. 激光功率计:用于测量激光功率。

6. 白屏:用于观察光的传播路径和现象。

三、实验原理1. 偏振光:光波电矢量的振动只局限在某一确定平面内,这种光称为偏振光。

2. 马吕斯定律: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 = I0 cos²θ,其中θ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。

3. 1/4波片:当线偏振光垂直入射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。

特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。

四、实验步骤1. 实验一:观察激光的偏振特性- 将激光器输出光调至最小功率。

- 在光具座上放置偏振片,转动偏振片,观察光在白屏上的现象。

- 记录功率最大值和最小值,以及对应的角度,计算激光的偏振度。

2. 实验二:验证马吕斯定律- 在光具座上依次放置偏振片、1/4波片和检偏器。

- 调整1/4波片和检偏器的位置,使光在白屏上呈现清晰的消光现象。

- 改变检偏器的角度,观察透射光强度的变化,记录角度变化与对应功率值。

- 绘制角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。

3. 实验三:波片的性质及利用- 将1/4波片放置在已消光的起偏器和检偏器之间。

- 转动1/4波片,观察已消光位置的变化,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。

五、实验结果与分析1. 实验一:激光的偏振度为XX%,与理论值基本一致。

大物实验偏振态实验报告(3篇)

大物实验偏振态实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解光的偏振现象及其基本原理;2. 掌握偏振光的产生、检验方法及偏振光的基本特性;3. 通过实验,加深对光的偏振现象的理解,提高动手能力和实验技能。

二、实验原理1. 光的偏振现象:光是一种电磁波,其电场矢量在垂直于传播方向的平面上振动。

当光波传播过程中,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;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。

2. 偏振光的产生:自然光通过偏振片或反射、折射等方式,可以转化为偏振光。

其中,反射和折射产生的偏振光称为部分偏振光。

3. 偏振光的检验:通过使用偏振片、波片等仪器,可以检验光的偏振状态。

其中,偏振片可以用来检验光的偏振状态,波片可以用来产生和检验圆偏振光、椭圆偏振光。

三、实验仪器1. He-Ne激光器:提供单色光光源;2. 光具座:用于放置实验器材;3. 偏振片:用于检验光的偏振状态;4. 波片:用于产生和检验圆偏振光、椭圆偏振光;5. 玻璃平板:用于反射或折射光;6. 0°、90°刻度盘:用于测量偏振片与波片光轴间的夹角;7. 白屏:用于观察光的偏振现象。

四、实验内容1. 观察光的偏振现象:将激光器发出的光通过偏振片,观察光在白屏上的变化,记录观察结果。

2. 检验直线偏振光:将激光器发出的光通过偏振片,然后通过波片,观察光在白屏上的变化。

调节波片,使光在白屏上出现明暗相间的条纹,记录观察结果。

3. 检验圆偏振光和椭圆偏振光:将激光器发出的光通过偏振片,然后通过波片,观察光在白屏上的变化。

调节波片,使光在白屏上出现明暗相间的条纹,记录观察结果。

4. 研究偏振光的干涉现象:将激光器发出的光通过偏振片,然后通过两个偏振片,观察光在白屏上的变化。

调节两个偏振片的相对位置,观察干涉条纹的变化,记录观察结果。

五、实验数据及处理1. 观察结果:(1)自然光通过偏振片后,在白屏上出现明暗相间的条纹。

工光实验报告偏振

工光实验报告偏振

一、实验目的1. 了解偏振光的基本概念和特性;2. 掌握偏振光的产生和检测方法;3. 通过实验加深对偏振现象的理解。

二、实验原理偏振光是指光波的振动方向限定在某一特定方向的光。

在自然光中,光波的振动方向是随机的,而偏振光的光波振动方向是固定的。

本实验通过实验装置观察和测量偏振光,进一步研究偏振现象。

三、实验仪器与材料1. 实验装置:偏振光发生器、检偏器、滤光片、光电池、光源等;2. 实验材料:偏振片、光电池、导线、电池等。

四、实验步骤1. 将偏振光发生器与光源连接,调整光源使其发出自然光;2. 将偏振片插入偏振光发生器,观察光线的强度变化,记录数据;3. 在偏振光发生器前放置一个滤光片,调整滤光片的方向,观察光线的强度变化,记录数据;4. 在偏振光发生器前放置一个检偏器,调整检偏器与偏振片的方向,观察光线的强度变化,记录数据;5. 比较不同情况下光线的强度变化,分析偏振现象。

五、实验结果与分析1. 在偏振光发生器前放置偏振片时,光线强度有明显的周期性变化。

这是因为偏振片只能让振动方向与其方向一致的光通过,而振动方向与其方向垂直的光被阻挡。

当偏振片的方向与偏振光的振动方向一致时,光线强度最大;当偏振片的方向与偏振光的振动方向垂直时,光线强度最小。

2. 在偏振光发生器前放置滤光片时,光线强度也有周期性变化。

这是因为滤光片只允许特定方向的光通过,而其他方向的光被阻挡。

当滤光片的方向与偏振光的振动方向一致时,光线强度最大;当滤光片的方向与偏振光的振动方向垂直时,光线强度最小。

3. 在偏振光发生器前放置检偏器时,光线强度也有周期性变化。

这是因为检偏器可以改变光线的振动方向。

当检偏器与偏振片的方向一致时,光线强度最大;当检偏器与偏振片的方向垂直时,光线强度最小。

六、实验结论1. 偏振光是指光波的振动方向限定在某一特定方向的光;2. 偏振光可以通过偏振片、滤光片和检偏器产生和检测;3. 偏振现象可以通过实验装置观察和测量。

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。

光偏振现象实验报告

光偏振现象实验报告

一、实验目的1. 观察光的偏振现象,了解光偏振的基本规律。

2. 掌握偏振光的产生、检验及其相关光学元件的使用方法。

3. 通过实验验证马吕斯定律,加深对偏振光理论知识的理解。

二、实验原理光是一种电磁波,其电场矢量在不同方向上的振动决定了光的偏振状态。

当光波通过某些光学元件(如偏振片、波片等)时,其振动方向会发生变化,从而产生偏振光。

1. 偏振光的产生:自然光通过偏振片后,由于偏振片的透光方向限制,光波振动方向被限定在一个特定的平面上,从而产生线偏振光。

2. 偏振光的检验:通过偏振片观察线偏振光,可以看到明暗交替的现象,这种现象称为消光现象。

当偏振片的透光方向与线偏振光的振动方向垂直时,光无法通过偏振片,产生消光现象。

3. 马吕斯定律:当线偏振光通过第二个偏振片(检偏器)时,光强与两个偏振片透光方向夹角的余弦平方成正比。

即 I = I₀ cos²θ,其中 I₀为入射光强,θ 为两个偏振片透光方向的夹角。

三、实验仪器与材料1. 自然光源(如太阳光、激光等)2. 偏振片(两片)3. 波片(1/2波片、1/4波片)4. 支架5. 铁夹6. 光具座7. 毫米刻度尺四、实验步骤1. 将自然光源放置在光具座上,调整光源方向,使其垂直于光具座。

2. 将第一片偏振片固定在支架上,使其透光方向与光源方向垂直。

3. 将第二片偏振片固定在支架上,调整其透光方向与第一片偏振片透光方向的夹角。

4. 观察通过第一片偏振片后的光,可以看到明暗交替的现象,即消光现象。

5. 调整第二片偏振片的透光方向,使其与第一片偏振片透光方向重合,观察光强。

6. 改变第二片偏振片的透光方向,记录不同夹角下的光强。

7. 将波片(1/2波片、1/4波片)插入第一片偏振片与第二片偏振片之间,观察光强变化。

8. 重复步骤6和7,记录不同波片插入后的光强变化。

五、实验结果与分析1. 通过第一片偏振片后的光产生消光现象,说明自然光经过偏振片后成为线偏振光。

材料偏光分析实验报告(3篇)

材料偏光分析实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 了解偏光分析的基本原理和方法。

2. 通过偏光分析实验,观察和识别材料的偏光特性。

3. 学习使用偏光显微镜进行材料的微观结构观察和分析。

二、实验原理偏光分析是一种基于光的偏振性质来研究材料光学性质的方法。

当一束自然光经过偏振片时,其振动方向被限制在一个平面内,形成偏振光。

偏振光通过样品后,其振动方向和强度会受到样品的影响。

通过观察和分析偏振光通过样品后的变化,可以了解样品的内部结构、光学性质等。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器:偏光显微镜、偏振片、物镜、载物台、光源等。

2. 实验材料:玻璃片、塑料片、金属片、矿物样品等。

四、实验步骤1. 将待测样品放置在载物台上,调整样品位置使其位于物镜下方。

2. 打开光源,调整光源强度,使偏光显微镜的视野亮度适中。

3. 在显微镜的目镜处插入偏振片,观察样品的偏光特性。

4. 旋转偏振片,观察样品在不同偏振状态下的光学性质变化。

5. 逐个观察不同样品的偏光特性,记录实验结果。

6. 对实验结果进行分析,得出结论。

五、实验结果与分析1. 玻璃片:玻璃片为非晶体,其偏光特性不明显。

在偏光显微镜下,玻璃片呈现为无色或淡黄色,偏光特性变化不大。

2. 塑料片:塑料片为聚合物材料,具有各向同性。

在偏光显微镜下,塑料片呈现为无色或淡黄色,偏光特性变化不大。

3. 金属片:金属片为金属晶体,具有各向异性。

在偏光显微镜下,金属片呈现为金属光泽,偏光特性变化较大。

旋转偏振片时,金属片的光泽会发生变化,表明其光学性质随偏振方向的变化而变化。

4. 矿物样品:矿物样品具有各向异性,其偏光特性明显。

在偏光显微镜下,矿物样品呈现为不同颜色,偏光特性变化较大。

旋转偏振片时,矿物样品的颜色会发生变化,表明其光学性质随偏振方向的变化而变化。

六、实验结论1. 偏光分析是一种有效的材料光学性质分析方法,可以观察和识别材料的偏光特性。

2. 通过偏光显微镜,可以观察材料的内部结构和光学性质。

光的偏振研究实验报告

光的偏振研究实验报告

光的偏振研究实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象,加深对偏振概念的理解。

2、掌握产生和检验偏振光的方法。

3、了解偏振片的特性以及马吕斯定律。

二、实验原理1、光的偏振态光可以看作是由电场和磁场相互垂直并垂直于光的传播方向的电磁波。

一般情况下,光的振动方向在垂直于传播方向的平面内是随机分布的,这种光称为自然光。

如果光的振动方向始终保持在一个特定的方向上,这种光称为线偏振光。

部分偏振光则是介于自然光和线偏振光之间的一种光,其振动方向在某一方向上占优势。

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。

其原理是利用某些物质的二向色性,即对不同方向振动的光具有不同的吸收程度。

3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过一个偏振化方向与光的振动方向夹角为θ的偏振片时,透过偏振片的光强 I 为:I = I₀cos²θ 。

三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器和检偏器(偏振片)3、光功率计4、旋转台四、实验步骤1、打开半导体激光器,调整其位置和角度,使激光束水平射出。

2、将起偏器安装在旋转台上,旋转起偏器,使通过起偏器的光强达到最大,此时起偏器的偏振化方向与激光的振动方向一致。

3、在起偏器后放置检偏器,旋转检偏器,观察光功率计的读数变化。

4、每隔 10°记录一次光功率计的读数,直至旋转 180°。

5、重复实验多次,以减小误差。

五、实验数据及处理|角度(°)| 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |90 | 100 | 110 | 120 | 130 | 140 | 150 | 160 | 170 | 180 |||||||||||||||||||||||光强(mW)| 20 | 19 | 16 | 12 | 08 | 05 | 02 | 01 |005 | 0 | 005 | 01 | 02 | 05 | 08 | 12 | 16 | 19 | 20 |以角度为横坐标,光强为纵坐标,绘制光强与角度的关系曲线。

偏振光的实验报告

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。

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。

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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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),1、图2所示:图1中靠近光源的偏振片1P 为起偏器,设经过1P 后线偏振光振幅为0A (图2所示),光强为I 0。

2P 与1P 夹角为θ,因此经2P 后的线偏振光振幅为θcos 0A A =,光强为θθ20220cos cos I A I ==,此式为马吕斯定律。

实验数据及图形:P 1 P 2 图1 P A 0 θ 图2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。

考虑特殊情况,当M ⊥N 时,即两个偏振片的透振方向垂直时,出射光强为:)cos 1)(2(sin 420δθ-=⊥I I ;当M ∥N 时,即两个偏振片的透振方向平行时,出射光强为:)cos cos sin 2cos sin 21(222220//δθθθθ+-=I I 。

其中θ为波片光轴与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,cos δ=-1,θ22sin 20I I =⊥,出射光强最大,2)21(sin 20//θ-=I I ,出射光强最小;当δ=[(2k+1)π]/2(1/4波片)时,cos δ=0,)2(sin 420θI I =⊥,)2sin 2(420//θ-=I I 。

图3 分振动面干涉装置波片 偏振片 偏振片特别地,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:结论:线偏振光通过1/4波片后可能变成圆偏振光,椭圆偏振光也有可能仍是线偏振光。

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 βθ= (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:[]C l t⋅=θαλ(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),θ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:g/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)。

用最小二乘法对旋光度、溶液浓度进行直线拟合(可以将C0作为1个单位考虑),计算出葡萄糖的旋光率。

也可以以溶液浓度为横坐标,旋光度为纵坐标,绘出葡萄糖溶液的旋光直线,由此直线斜率代入公式[ 。

(5-2),求得葡萄糖的旋光率t0650]数据记录及处理图形:实验4. 光弹效应光弹性试验是应用光学方法研究受力构件中应力分布情况的试验,在光测弹性仪上进行,先用具有双折射性能的透明材料制成和实际构件形状相似的模型,受力后,以偏振光透过模型,由于应力的存在,产生光的暂时双折射现象,再透过分析镜后产生光的干涉,在屏幕上显示出具有明暗条纹的映象,根据它即可推算出构件内的应力分布情况,所以这种方法对形状复杂的构件尤为适用。

光弹性实验方法是一种光学的应力测量方法,因为测量是全域性的,所以具有直观性强,能有效而准确地确定受力模型各点的主应力差和主应力方向,并能计算出各点的主应力数值。

尤其对构件应力集中系数的确定,光弹性试验法显得特别方便和有效。

工程实际中有很多构件,例如工业中的各种机器零件,它们的形状很不规则,载荷情况也很复杂,对这些构件的应力进行理论分析有时非常困难,往往需要实验的方法来解决,光弹性试验就是其中比较直观有效的一种解决方法。

实验原理光弹性试验是应用光学方法研究受力构件中应力分布情况的试验,在光测弹性仪上进行,先用具有双折射性能的透明材料制成和实际构件形状相似的模型,受力后,以偏振光透过模型,由于应力的存在,产生光的暂时双折射现象,再透过分析镜后产生光的干涉,在屏幕上显示出具有明暗条纹的映象,根据它即可推算出构件内的应力分布情况,所以这种方法对形状复杂的构件尤为适用。

图1 光弹性试验的光学效应示意图如图1所示,自然光通过偏振器成为平面偏振光(在A1平面中),平面偏振光垂直地射在模型上某一O 点,如果模型未受力,则光线通过后并无改变,但如果O 点有应力,这时将出现暂时双折射现象,如果图O 点的二个主应力1σ和2σ方向已知,则平面偏振光通过受力模型O 点后,分解成二个与1σ及2σ方向一致的平面偏振光,二者之间产生一光程差δ,光程差与主应力差(1σ-2σ)及模型厚度t 成正比,即:)21(σσδ-=kt式中k 为光学常数,与模型材料及光的性质有关。

分解了的二束光线通过分析器后重新在BB 平面内振动,这样就产生光的于涉现象。

我们知道由分析器出来的光线强度π)/(2sin )2(2sin λπδαI I =其中λ为光的波长,I 为偏振器与模型间偏振光的强度,α为偏振平面A1与主应力1σ的夹角。

由上式可见,光强I 为零时有以下四种情况:① I=0,这与实际情况不符,因为只有在无光源时I 才会是零。

② δ=0,由公式)21(σσδ-=kt 可知(1σ-2σ)=0,即1σ=2σ,符合这些条件的点称为各向同性点。

如果1σ=2σ=0则称为零应力点,这种点在模型上皆为黑点(因为光强等于零),例如纯弯曲梁上中性轴上各点1σ=2σ=0,故模型中性层处为一条黑线。

③sin(2α)=0,即α=n π/2(n=0,1,2,3……)这说明模型上某点主应力方向与偏振镜光轴重合,模型上也呈黑点,这类黑点构成的连续黑线称为等倾线,等倾线上各点的主应力方向都相同,而且偏振镜光轴的方向也就是主应力的方向。

④0/sin =λπδ,以公式)21(σσδ-=kt 代人,则0)21()/sin(=-σσλπkt ,于是可得kt n /21λσσ=-图2 圆偏振光场示意图σ(n=0,1,2,3……)-σ1=2nf/t上式表明,当模型中某点的主应力差值为f/t的整数倍时,则此点在模型上呈黑点,当主应力差为f/t的某同一整数倍的各个暗点,构成连续的黑线称为等差线(在此线上各点的主应力差均相等)。

由于应力分布的连续性,等差线不仅是连续的,而且它们之间还按一定的次序排列,对应于n=l的等差线称为一级等差线或称一级条纹,对应于n=2的等差线称为二级等差线或二级条纹,依次类推,其中n称为条纹序数,以上是根据光源用单色光讲的。

如果光源用白光,则模型上具有相同主应力差的各点则形成颜色相同的光带,所以这时的等差线又称为等色线。

由以上讨论可知,根据模型中出现的各向同性点、零应力点、等倾线、等差线(等色线),借助于一些分析计算,就能求出模型中各点应力的大小和方向。

从上述基本原理可知,在使用单色光源时,等倾线与等差线都呈黑色,不易辨认,为了消除等倾线以获得清晰的等差线图,在光弹性仪两偏振镜之间装上二块1/4波长片,形成圆偏振光场,可把等倾线消除,只剩下等差线,圆偏振光场如图2所示。

图3-1 对径受压圆盘等差线图图3-2 对径受压圆盘等倾线图观察对径受压圆盘的等差线和等倾线,分别如图3-1和3-2所示。

准备实验:光路调节先将光源、起偏器、检偏器、白屏依次放在导轨上,打开白光光源,仔细调节各个器件的高度,使得整个光路高度比较合适。

先确定起偏器为任意偏振方向,然后调节检偏器偏振方向,使其正交,即通过两个偏振片后的光强为最弱。

然后调整两个偏振片的距离。

观察实验1:观察光弹材料光弹特性将光弹材料放入已经调整好偏振方向的两偏振片中间,调节光弹材料的高度为合适。

观察此时白屏的图像。

然后拧紧光弹材料固定架上端的螺母,给光弹材料施加应力,观察此时白屏的图像,注意等差线(等色线)和等倾线的出现。

本实验为验证性试验,没有试验数据。

在观察过程中出现实验现象即可。

实验5. 电光调制实验【实验目的】1、掌握晶体电光调制的原理和实验方法;2、学会用实验装置测量晶体的半波电压,绘制晶体特性曲线,计算电光晶体的消光比和透射率。

【仪器和装置】电光调制实验系统由光路与电路两大单元组成,如图1所示:图1 电光调制实验系统结构【实验原理】某些晶体在外加电场的作用下,其折射率随外加电场的改变而发生变化的现象称为电光效应,利用这一效应可以对透过介质的光束进行幅度,相位或频率的调制,构成电光调制器。

电光效应分为两种类型:(1) 一级电光(泡克尔斯一—Pockels) 效应,介质折射率变化正比于电场强度。

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