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大学物理实验报告系列之偏振光的分析

【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

入射线偏振光的振动方向与波片光轴间的夹角θ	波片厚度d新型混凝土搅拌机	出射光的偏振状态
0°，90°	任意	与入射光的偏振状态相同
任意预付费智能电表	焦微微全波片	与入射光的偏振状态相同
45°	1/2波片	转过90°的直线偏振光
	1/4波片	圆偏振光
	其它值	测井设备内切于正方形的椭圆偏振光
θ ≠ 0°，θ ≠ 45°，θ ≠ 90°	1/2波片	转过2θ的直线偏振光
	1/4波片	正椭圆偏振光，长短轴之比为tgθ，ctgθ
	其它值	内切于边长比为tgθ的矩形的椭圆偏振光

3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤

压花器

第一步旋转检偏器360°	第二步在检偏器前插放1/4波片（Ⅱ）	第三步再旋转检偏器360°碳油	结论
光强度无变化	光轴取向任意	两最亮两消光（各相差180°）	圆偏振光
	光轴取向任意	光强度无变化	自然光
	光轴取向任意	两最亮两暗（各相差180°）	自然光加圆偏振光
两最亮两消光（各相差180°）			直线偏振光
两最亮两暗（各相差180°）然后,使检偏器透振方向与暗方向平行	旋转1/4波片，使光强度最暗，即使1/4波片（Ⅱ）光轴与检偏器透振方向平行或垂直	两最亮两消光（各相差180°）	椭圆偏振光

【实验内容】

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】

1	2	3	4	5	6	7
250	250	250	250	250	250	250
308	307	307	306	308	307	306

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和时，根据马吕斯定律可知，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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本文发布于:2024-09-21 14:43:00，感谢您对本站的认可！

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