偏振光实验报告 |
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偏振光实验报告
时间:2024.7.13
实 验 报 告 姓 名:** 班 级: 学 号:** 实验成绩: 同组姓名:** 实验日期:20**-3-3 指导老师:助教10 批阅日期: 偏振光学实验 【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,1/4波片的作用 3. 掌握椭圆偏振光,圆偏振光的产生与检测. 【实验原理】 1. 光的偏振性 光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中,若光矢量保持在固定平面上振动,这种振动状态称为平面振动态,此平面就称为振动面(见图1)。此时光矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。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(见图2)。
2.偏振片 虽然普通光源发出自然光,但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种性质称为二向色性。)。偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器和检偏器是通用的。 3.马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为α,透过起偏器的线偏振光振幅为 这就是1809年马吕斯在实验中发现的,所以称马吕斯定律。显然,以光线传播方向为轴,转动检偏器时,透射光强度I将发生周期变化。
若入射光是部分偏振光或椭圆偏振光,则极小值部位0。若光强完全不变化,则入射光是自然光或圆偏振光。这样,根据透射光强度变化的情况,可将线偏振光和自然光和部分偏振光区别开来。 4.椭圆偏振光、圆偏振光的产生;1/2波片和1/4波片的作用 当平面偏振光同过1/2波片后,产生的仍是平面偏振光,但它与原入射光的夹角为2 当平面偏振光同过1/4波片后,产生偏振光的性质与
我们使平面偏振光通过1/2波片,1/4波片,产生各种性质的偏振光,来研究它们的性质以及它们之间的关系。 原始数据记录表 1验证马吕斯定律 偏振片初始角度为218度 从表中可知,当偏振片角度余弦的平方值相同时,光电流值也基本保持相同,这就说明光电流值与偏振片角度余弦的平方值相关。下面我们取表格中的前一半数据(即一组不同的角度和其对应得光电流值作图),来观察其关系 从图中可见,光电流强度与角度余弦值的平方成线形关系,这也就验证了马吕斯定律。 2.线偏振光通过1/2波片时的现象和1/2波片的作用 由此可见,为达到消光,检偏器转过角度与1/2波片转过角度保持一致。 而若检偏器固定,将1/2波片转过360度,会观察到两次消光;同样地,若1/2波片固定,将检偏器转过360度,同样会观察到两次消光。由此可见,线偏振光通过1/2波片后,它仍是线偏振光,只是发生了角度的改变而已。 3.用1/4 波片产生圆偏振光和椭圆偏振光。 波片转20度时 下面通过作图,来观察二者的关系 波片转45度时 此图像与圆偏振光比较可知,1/4波片转角为 将此图像与上一图像进行比较,即将1/4波片转20度与转40度时的图像进行比较:可知45度时光电流强度的最大值较小,最小值较大,最大值与最小值之差减小了。而且45度与20度时产生极值的角度值发生了变化。这些都是由于1/4波片角度发生了改变,使合成的偏振状态也发生了改变。 【分析讨论】 1. 实验中获得的数据与理想情况还是有一定的误差。因为在实验室中,许多组实验在同时进行,光是很敏感的,自己的仪器受其他实验产生的光的影响还是很大的。我们在实验尽量挡住其他方向来的光,这样使实验结果趋于理想。 2. 关于实验中零点的取值:我们在实验中发现有连续的好几个数据点的值都是0,这样就不好选取0点,所以就大致取中间的一个数据点作为0点,最后统计数据时发现有时这个0点的选取还是有偏差的,所以在实验报告中对个别零点进行了调整。 【思考题】 1.答:当 当 2.答:在相互正交的偏振片 3.答:在第二题中如果用1/2波片代替1/4波片,结果是相同的。 第二篇: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): 2)测量记录(1分) 3)贴图(3分): 2.椭圆偏振光的获得与检验 1)器件光路示意图(2分): 2)测量记录(1分) 3)贴图(5分):15°和45°的 光强与检偏器角度的关系( 光强与检偏器角度的关系( 3. 1/2波片的研究 1)器件光路示意图(2分): 2)测量记录(1分) 3)结论(2分): 4.玻璃起偏与Brewster角的测定 1)器件光路示意图(2分): 2)Brewster角 3)玻璃的折射率(3分)。 【结论与讨论】 【课后问题】(5分) 讨论:如何利用波片与偏振光片判别圆偏振光与自然光? 报告成绩(满分30分): 指导教师签名: 日期: 更多相关推荐: 偏振光的研究实验报告偏振光的研究班级:物理实验班21学号:***姓名:***光的偏振现象是波动光学的一种重要现象,它的发现证实了光是横波,即光的振动垂直于它的传播方向。光的偏振性质在光学计量、光弹技术、薄膜技术等领域有着重要的应用… 电子科技大学大物实验报告--------偏振光实验实验数据及数据分析及作图电子科技大学大物实验报告--------偏振光实验实验数据及数据分析及作图,内容附图。 偏振光学实验-物理实验2实验报告20xx329环42张晶20xx010337偏振光学实验报告力9夏晶20xx0116361物理实验2实验报告20xx329环42张晶20xx010337偏振光学实验1理解偏振光的基本概念偏振光... 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… 偏振光学实验报告偏振光的产生和检验一.实验目的1、掌握偏振光的产生原理和检验方法,观察线偏振光2.验证马吕斯定律,测量布儒斯特角;二.实验原理1.光的偏振性光波是波长较短的电磁波,电磁波是横波,光波中的电矢量与波的传播方向垂直… 偏振光实验报告实验题目偏振光的研究实验者PB08210426李亚韬实验目的掌握分光计的工作原理熟悉偏振光的原理和性质验证马吕斯定律并根据布儒斯特定律测定介质的折射率实验原理为了研究光的偏振态和利用光的偏振特性进行各种分析和测... 光偏振的研究实验报告福建工程学院验报实告 实验报告--偏振光学实验实验报告姓名班级学号实验成绩同组姓名实验日期指导教师批阅日期偏振光学实验实验目的1观察光的偏振现象验证马吕斯定律2了解12波片14波片的作用3掌握椭圆偏振光圆偏振光的产生与检测实验原理1光的偏振性光是一种电磁波... 偏振光的产生和检验-实验报告北京师范大学物理实验教学中心基础物理实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2测量记录1分3贴图3分曲线直角坐标角夹1北京师范大学物理实验教学中心基础物理实验2... 实验报告_偏振光的产生和检验北京师范大学物理实验教学中心基础物理实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1北京师范大学物理实验教学中心基础物理实验2椭圆偏振光的获得与... 偏振光实验报告实验数据01695269036804700301640263536303019020018519545945950950452510301590455520603025402590520520510530120... 偏振光的研究(课题实验)偏振光的研究课题实验光的干涉和衍射现象说明了光的波动性光的偏振现象则进一步证实光波是横波光的偏振在光学计量光弹技术薄膜技术等领域有着重要的应用课前思考1线偏振光的产生能够产生线偏振光的方法有哪些设计相应的实验方... 偏振光实验报告(38篇) |
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