偏振光实验报告

偏振光实验报告

实验内容

（10号试验台测量光强范围最大为一万，最小出现负值。-2.3）

1、观察偏振片的二向色性

实验过程：

（1）连通激光发射器的电源，光路如图，激光经过第一个偏振片后成为偏振光，经过第二个偏振片后照射在光屏上。

（2）旋转第二个偏振片，可以明显看到光屏上光斑亮度变化，有亮暗区分。

（3）目测找到最亮和最暗光斑出现的大致角度，测量光强，并记录角度

实验结果：旋转第二个偏振片，可以明显看到光屏上光斑亮度变化，有亮暗区分。测量值-25°光强最大，6320；66.0°光强最小，-2.3

2、检测两片堆叠在一起的偏振片的透射光强。利用计算机软件拟合透射光强与偏振片通光方向夹角间的依赖关系，检验马吕斯定律。探究线偏振光的简单测量方法

实验过程：

（1）确定前面的偏振片位置不变，转动后一个偏振片，记录后一个偏振片的角度，以10°为间隔，记录光强测量仪的数据，并找出光强最大和最小处的角度，测量范围大于90°。

在实际测量中，由于两偏振片所标刻度误差，=0时，并非光强最大处，因此扩大测量范围。并以光强最大值为1，计算各角度所对应的相对光强。以光强最大处为两偏振片的相对角度Δ

（2）数据拟合，验证马吕斯定律

实验结果：（第一个偏振片读数为340°）

Δ光强相对光强

-30.0°-6°58010.923579048

-24.0°0°62811

-20.0°4°58260.927559306

-10.0°14°54730.871358064

0°24°48450.771373985

10.0°34°39540.629517593

20.0°44°29510.469829645

30.0°54°19790.315077217

40.0°64°10630.169240567

50.0°74°3870.061614393

60.0°84°45.70.007275911

66.0°90°-1.8≈0

70.0°94°38.10.006065913

80.0°104°379.30.060388473

90.0°114°1025.60.163286101

R-square=0.99095，即数据拟合良好，检验了马吕斯定律

3 观察晶体双折射现象，探究区分 o 光和 e 光的基本方法

实验过程：

（1）如图所示，激光经过偏振片后照射到晶体上，发生双折射，在光屏上可以看到两个光斑

（2）在晶体后放置一个偏振片，旋转偏振片，检验两个光斑之间的关系

实验结果：

当前偏振片角度读数为0时，将晶体换做偏振片，角度为80.0°时光强为零，安防晶体后，并在晶体后放置一偏振片，后一个偏振片在

角度为15.0°和105.0.0°时，分别有一束光消失。

区别o 光和e 光的办法：使晶体表面反射的光与入射的光重叠，此时光路与晶体表面垂直，观察出射的光，正常折射的光束是o 光，非正

常折射的光是e 光。

4将线偏光照射到 1/2 波片上。总结透射光偏振态与 1/2 波片放置方式的关系。探究调制线偏光偏振方向的方法

实验过程： 转动波片，每改变一次，旋转后偏振片一周观察光屏上光斑亮度变

化，并测量光强。

实验结果：

发现光斑亮度变化总为两明两零，明暗最大的一组数据为：明亮处光强为2168/2333，暗处光强为17/14.6，偏振光为线偏振

前偏振片角度读数为0，以波片读数90°为测量起点，测量波片转动角度和目测光强保持最大时检偏器改变角度之间的关系： 波片转动角度 15.0° 30.0°

45.0° 检偏器改变角28.0°

68.0° 82.0° 光屏 光源

晶体 偏振片

65.0°

光屏 光源

波片

偏振片 偏振片

度

改变波片放置方式，可以改变偏振光偏振方向

5. 将线偏光照射到 1/4 波片上。总结透射光偏振态与 1/4 波片放置方式的关系。探究线偏光转变为椭偏光、圆偏光的方法。

实验过程：

（1）如图组装仪器，最后一个波片先不安置，转动后一个偏振片一周，观测光屏上亮斑，并记录光强

（2）放置最后一个波片，转动后一个偏振片一周，观察光屏上亮斑，并记录光强。

是实验结果：

前偏振片角度读数为0，以波片读数90°为测量起点

放置最后一个波片前，两明两暗，光强分别为1826/1945/362/342 放置最后一个波片后，两明两暗，暗方位变化，其中一组光强分别为1768/1923/148/152

由此可见，此时偏振光为自然光+椭圆偏振

保持前一个偏振片不动，转动前一个波片，并测量暗方位光强，暗方位光强逐渐减小，，最暗光强为9.3

可以认为，线偏振通过波片后，会变成椭圆偏振，在特定角度，会变成圆偏振

光屏 光源

波片 偏振片

偏振片 波片