大学物理实验报告系列之偏振光的分析

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【大学物理实验(含 数据+思考题)】偏振光的特性研究实验报告

【大学物理实验(含 数据+思考题)】偏振光的特性研究实验报告

实验3.4 光的偏振特性研究一、实验目的(1)了解自然光和偏振光的定义及特性。

(2)观察光的偏振现象,了解偏振光的产生方法和检验方法。

(3)了解波片的作用和用波片产生椭圆和圆偏振光及其检验方法。

二、实验仪器GSZ-Ⅱ光学平台(配有光具座、氦氖激光器及电源、扩束镜、偏振片、波片、观察屏等)。

三、实验原理1.自然光和偏振光的定义自然光:由普通光源所发射的光波,在光的传播方向上,任意一个场点,光矢量既有空间分布的均匀,又有时间分布的均匀性。

偏振光:光矢量相对于光的传播方向分布的非对称性。

部分偏振光:光波光矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势。

平面偏振光:光在传播的过程中光矢量的振动只限于某一特定的平面内。

圆偏振光:在光的传播方向上,任意一个场点光矢量以一定的角速度转动它的方向,但大小不变,其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个圆。

椭圆偏振光:在光的传播方向上,任意一个场点光矢量即改变它的大小,又以一定的角速度转动它的方向,其光矢量的末端在垂直于光传播方向的平面内的投影是一个椭圆。

2.偏振光的产生及检验方法(1)平面偏振光的产生和检验方法:产生:本次实验中我们利用偏振片来生成平面偏振光。

偏振片是由具有二向色性的晶体制作成的,这些晶体对不同方向振动的光矢量具有不同的吸收本领,当自然光入射到这些晶体上时,透射光的光矢量仅在某一个特定的方向上,形成了平面偏振光。

检验:线性偏振光通过检偏器后,按照马吕斯定律,强度为I0的线偏振光通过检偏器,透射光的强度为I=I0cos2α,α=0/π时,透射光的强度最大,当α= (π/2)/(3π/2)时,透射光的强度为0,出现消光现象。

所以偏振器旋转一周,透射光的强度将发生强弱变化,并且消光两次,根据这个特点可以检测是否有平面偏振光。

(2)椭圆和圆偏振光的产生和检验方法:产生:波片是光轴平行于晶面的各向异性晶体薄片。

双折射是光束入射到各向异性的晶体,分解为两束光而沿不同方向折射的现象。

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。

大学物理实验报告 偏振光

大学物理实验报告 偏振光

大学物理实验报告偏振光大学物理实验报告:偏振光引言在物理学中,光是一种电磁波,它的振动方向可以是任意的。

然而,当光通过特定的材料或经过特定的处理后,它的振动方向会被限制在一个特定的方向上,这种光称为偏振光。

偏振光在现代科技中有着广泛的应用,例如液晶显示屏、偏振墨镜等。

本次实验旨在通过实际操作和测量,深入了解偏振光的特性和相关原理。

实验一:偏振片的特性实验一旨在研究偏振片的特性。

我们使用了一束白光,通过一系列偏振片,观察光的强度变化。

首先,我们将一片偏振片放在光源前方,并调整偏振片的方向。

我们观察到,当偏振片的方向与光的振动方向垂直时,光的强度最小;而当偏振片的方向与光的振动方向平行时,光的强度最大。

这表明偏振片可以选择性地通过特定方向的光,而阻挡其他方向的光。

接下来,我们在光源后方再放置一片偏振片,并将其方向与前一片偏振片的方向垂直。

我们发现,光的强度几乎为零,无法通过第二片偏振片。

这是因为第一片偏振片已经选择性地通过了特定方向的光,而第二片偏振片的方向与通过的光垂直,导致光无法通过。

实验二:马吕斯定律的验证实验二旨在验证马吕斯定律,即光的振动方向在经过偏振片后会发生旋转。

我们使用了一束偏振光,并在光路中加入了一片旋转的偏振片。

通过调整旋转偏振片的角度,我们观察到光的强度发生了周期性的变化。

这说明光的振动方向在经过旋转偏振片后发生了旋转。

进一步实验表明,当旋转偏振片的角度为90°时,光的强度最小;而当旋转偏振片的角度为0°或180°时,光的强度最大。

这与马吕斯定律的预期结果一致。

实验三:马吕斯定律的应用实验三旨在利用马吕斯定律,实现光的偏振和解偏振。

我们使用了一束偏振光,并在光路中加入了一片旋转的偏振片。

通过调整旋转偏振片的角度,我们可以改变光的偏振方向。

然后,我们加入一片固定方向的偏振片,将光通过。

我们观察到,当旋转偏振片的角度与固定偏振片的方向垂直时,光无法通过;而当旋转偏振片的角度与固定偏振片的方向平行时,光可以通过。

光的偏振物理实验报告

光的偏振物理实验报告

光的偏振物理实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象,加深对光的偏振基本概念的理解。

2、学习使用偏振片来产生和检验偏振光。

3、测量布儒斯特角,并验证布儒斯特定律。

二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波,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方向上具有优势,这种光称为部分偏振光。

当光的振动方向完全固定在一个方向上时,称为完全偏振光,又分为线偏振光和圆偏振光。

2、偏振片偏振片是一种只允许特定方向振动的光通过的光学元件。

其工作原理是基于晶体的二向色性,即某些晶体对不同方向振动的光吸收程度不同。

3、布儒斯特定律当自然光在两种介质的分界面上发生反射和折射时,反射光和折射光都成为部分偏振光。

当入射角等于某一特定角度时,反射光成为完全偏振光,其振动方向垂直于入射面,这个角度称为布儒斯特角,满足以下定律:\\tan \theta_B =\frac{n_2}{n_1}\其中,\(\theta_B\)为布儒斯特角,\(n_1\)和\(n_2\)分别为两种介质的折射率。

三、实验仪器1、光源(钠光灯)2、起偏器(偏振片)3、检偏器(偏振片)4、玻璃堆5、光具座6、白屏四、实验内容与步骤1、观察光的偏振现象(1)打开钠光灯,让光线通过起偏器,旋转起偏器,观察白屏上光强的变化。

(2)在起偏器后加上检偏器,旋转检偏器,观察光强的变化,并记录消光位置。

2、验证马吕斯定律(1)将起偏器和检偏器的偏振化方向调到夹角为\(0^{\circ}\),记录此时的光强\(I_0\)。

(2)逐渐增大两偏振片的夹角\(\theta\),每隔\(10^{\circ}\)记录一次光强\(I\)。

(3)根据马吕斯定律\(I = I_0 \cos^2 \theta\),绘制\(I \cos^2 \theta\)关系曲线。

3、测量布儒斯特角(1)将玻璃堆放在光具座上,让钠光灯的光线以一定角度入射到玻璃堆上。

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。

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。

偏振光分析实验报告

偏振光分析实验报告

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与检验方法。

3. 掌握1/4波片、1/2波片等光学元件的作用及使用方法。

4. 验证马吕斯定律,加深对光的偏振理论的理解。

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

当光波的电矢量振动方向固定时,光称为线偏振光;当电矢量振动方向随时间作有规律的变化时,光称为圆偏振光或椭圆偏振光。

2. 偏振光的产生与检验:利用偏振片、波片等光学元件可以产生和检验偏振光。

偏振片可以使自然光变为线偏振光,波片可以改变光的偏振状态。

3. 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强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系满足马吕斯定律。

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. 1/2波片(两块)6. 玻璃平板及刻度盘7. 白屏四、实验步骤1. 将激光器发出的光束通过偏振片P1,得到线偏振光。

2. 将线偏振光通过1/4波片B1,得到圆偏振光。

3. 将圆偏振光通过1/2波片B2,观察出射光的偏振状态。

4. 将线偏振光通过1/4波片B1,得到椭圆偏振光。

5. 将椭圆偏振光通过1/2波片B2,观察出射光的偏振状态。

6. 重复以上步骤,改变偏振片P1和波片B1、B2的相对位置,观察出射光的偏振状态。

7. 根据马吕斯定律,计算并验证出射光的强度与入射光强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系。

五、实验结果与分析1. 观察到当线偏振光通过1/4波片B1时,出射光变为圆偏振光;当圆偏振光通过1/2波片B2时,出射光变为线偏振光。

2. 观察到当线偏振光通过1/4波片B1时,出射光变为椭圆偏振光;当椭圆偏振光通过1/2波片B2时,出射光变为线偏振光。

3. 根据马吕斯定律,计算并验证出射光的强度与入射光强度、入射光与偏振片的夹角之间的关系。

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。

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告大学物理偏振光实验报告引言:偏振光是光波在传播过程中振动方向固定的光波,其振动方向与传播方向垂直。

在本次实验中,我们将通过一系列实验来研究偏振光的性质和应用。

通过实验,我们将探索偏振光在介质中的传播规律、偏振片的工作原理以及偏振光的应用。

实验一:偏振片的特性研究在这个实验中,我们将使用偏振片来研究偏振光的特性。

首先,我们将光源调整到最亮的状态,然后将一个偏振片放在光源前方。

随着我们旋转偏振片,我们会观察到光的强度发生变化。

这是因为偏振片只允许特定方向的光通过,其他方向的光被滤除掉。

通过旋转偏振片,我们可以改变通过偏振片的光的振动方向,从而改变光的强度。

实验二:马吕斯定律的验证在这个实验中,我们将验证马吕斯定律,即入射光的偏振方向与透射光的偏振方向之间的关系。

我们将使用一个偏振片作为偏振器,一个偏振片作为分析器。

我们将调整偏振器的角度,观察透射光的强度变化。

根据马吕斯定律,当偏振器和分析器的偏振方向相同时,透射光的强度最大;当两者的偏振方向垂直时,透射光的强度最小。

通过实验,我们可以验证这一定律。

实验三:双折射现象的观察在这个实验中,我们将研究双折射现象。

我们将使用一块具有双折射性质的晶体,如石英晶体。

当将光线通过这块晶体时,我们会观察到光线分裂成两束,这是因为晶体中存在两个不同的折射率。

我们可以调整入射光的角度和晶体的厚度,观察到不同的双折射现象,如双折射光线的偏振状态和双折射光线的干涉等。

实验四:偏振光的应用在这个实验中,我们将研究偏振光的应用。

首先,我们将使用偏振片来解析光源中的偏振光,从而得到纯净的偏振光。

然后,我们将使用偏振光来研究材料的光学性质,如透射率和反射率。

通过调整偏振光的偏振方向和入射角度,我们可以得到不同的光学性质数据,从而深入了解材料的光学特性。

结论:通过这一系列的实验,我们深入研究了偏振光的性质和应用。

我们通过验证马吕斯定律,了解了入射光和透射光的偏振方向之间的关系。

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(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。

大学物理实验报告系列之偏振光的分析.

大学物理实验报告系列之偏振光的分析.

大学物理实验报告系列之偏振光的分析.实验目的:学习偏振光的性质及其检测方法,掌握偏振片的使用,了解偏振光在通过偏振片后的偏振状态的变化。

实验原理:偏振光是在振动方向相同的电磁波的超波前中传播的,是一种只有在一个特定方向上的电磁波。

偏振光有多种产生方式,包括任意光的通过线性偏振器、光通过双折射材料时的一个偏振状态和产生由有机物质引起的有旋性光。

偏振片是实现普通光的偏振的一种光学器件。

在偏振器中,通常使用的是线性偏振器,它具有将只有振动方向平行于传播方向的光通过,同时阻止振动方向垂直于传播方向的光通过的性质。

当光经过一次完美的偏振器时,它只剩下一个特定的偏振状态。

当然,如果光通过多个偏振器,那么可以改变光的偏振状态。

实验步骤:1. 将激光打开,调整方向,让激光通过第一个偏振片。

2. 观察光的强度随着偏振片的旋转而变化。

3. 将通过第一个偏振片的激光再通过一个偏振片。

5. 将第二个偏振片旋转到90度的角度,与第一个偏振片垂直,观察激光的强度。

实验结果:通过实验可以得到以下结果:1. 当激光通过第一个偏振片时,随着偏振片的旋转,光的强度先减小,再增大,再减小。

讨论和分析:通过实验可以看出,当光经过偏振片时,光的偏振状态会改变,这种偏振状态的变化可以通过第二个偏振片的旋转来检测到。

当第二个偏振片旋转到90度的角度时,两个偏振片的振动方向垂直,此时光的强度为最弱,这是因为只有在一个特定方向上的电磁波(也就是偏振光)通过第一个偏振片,然后经过第二个偏振片的特定方向。

如果第二个偏振片的振动方向不是垂直于第一个偏振片光的振动方向,那么光的强度不会完全变为零。

结论:光是一种电磁波,偏振光只有在一个特定方向才存在。

偏振片可以将普通光转化为偏振光,并且可以通过两个偏振片的组合改变光的偏振状态。

实验可以让我们更深入理解电磁波的性质,也为我们在日常生活中应用到偏光器材料提供了一种直观的方法。

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。

大学物理偏振光实验报告

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。

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告

大学物理偏振光实验报告大学物理偏振光实验报告引言:光是一种电磁波,它在空间中传播时具有振动方向。

而偏振光则是指光波中的电场矢量在特定方向上振动的光。

物理学家发现,光的偏振性质对于理解光的本质以及应用于各个领域都具有重要意义。

本实验旨在通过观察偏振光的特性,深入了解光的偏振现象。

实验一:偏振片的特性实验中,我们使用了一块偏振片和一束自然光源。

将偏振片放在光路中,我们观察到光线的亮度明显降低,这是因为偏振片只允许某个特定方向的光通过,其他方向的光被吸收或者散射。

通过旋转偏振片,我们发现光的亮度随着角度的变化而改变,这表明偏振片只允许特定方向的光通过。

实验二:马吕斯定律的验证马吕斯定律是描述偏振光传播的重要定律。

为了验证该定律,我们使用了两块偏振片。

将第一块偏振片称为偏振器,将第二块偏振片称为偏振分析器。

我们发现,当偏振器和偏振分析器的振动方向相同时,透过偏振分析器的光亮度最大。

而当两者的振动方向垂直时,透过偏振分析器的光亮度最小。

这验证了马吕斯定律,即光的偏振方向与偏振分析器的振动方向垂直时,光的强度最小。

实验三:双折射现象双折射是指某些晶体在光传播过程中会发生折射现象,光线被分为两束,并且沿不同方向传播。

为了观察双折射现象,我们使用了一块双折射晶体和一束线偏振光。

当线偏振光通过双折射晶体时,我们观察到光线被分为两束,并且沿不同方向传播,这是由于晶体内部的结构导致光的振动方向发生了变化。

通过旋转双折射晶体,我们发现两束光的强度随着角度的变化而改变,这进一步验证了双折射现象的存在。

实验四:偏振光的应用偏振光在实际生活中有着广泛的应用。

例如,在太阳镜和墨镜中,通过使用偏振片来过滤掉反射光和散射光,减少眩光的影响。

此外,偏振光还在光学仪器、显示器和通信技术等领域中有着重要的应用。

通过研究偏振光的特性,我们可以更好地理解和应用光学原理。

结论:通过本次实验,我们深入了解了偏振光的特性。

我们通过观察偏振片的特性、验证马吕斯定律、观察双折射现象以及了解偏振光的应用,加深了对光的偏振性质的理解。

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。

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【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)、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
入射线偏振光的振动方向
与波片光轴间的夹角
≠ 0°,≠ 45°,≠ 90°
转过2的直线偏振光
正椭圆偏振光,长短轴之比
为tg,ctg
内切于边长比为tg的矩
形的椭圆偏振光
【实验内容】
测定玻璃对激光波长的折射率 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】
οοο58308250211=-=-=ϕϕp i οοο57307250212=-=-=ϕϕp i οοο57307250213=-=-=ϕϕp i οοο56306250214=-=-=ϕϕp i
οοο58308250215=-=-=ϕϕp i οοο57307250216=-=-=ϕϕp i οοο56306250217=-=-=ϕϕp i
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7
1=+⋅⋅⋅⋅+=
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波长为时玻璃对于空气的相对折射率为。

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
【小结与讨论】
实验测的了时玻璃对空气的折射率为。

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3
π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。

3.自己设计实验进行了几种偏振光的检验的工作,搞清了几种偏振光的区别,以及怎样得到他们。

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