實驗報告偏振光學實驗

1、實 驗 報 告姓名： *班級： *學號： *實驗成績：同組姓名：*實驗日期：*指導教師：批閱日期：偏振光學實驗【實驗目的】觀察光的偏振現(xiàn)象，驗證馬呂斯定律；1 / 2 波片、1 / 4 波片的作用；掌握橢圓偏振光、圓偏振光的產生與檢測。【實驗原理】光的偏振性。此光陰矢量在垂直與傳播方向平面上的投影為一條直線，故又（見2。偏振片（偏振器件叫做檢偏器。實際上，起偏器和檢偏器是通用的。馬呂斯定律設兩偏振片的透振方向之間的夾角為，透過起偏器的線偏振光振幅為A0透過檢偏器的線偏振光的強度為I式中I0 為進入檢偏器前（偏振片無吸收時）線偏振光的強度。橢圓偏振光、圓偏振光的產生；1/2 波片和1/4 波片的

2、作用e o 平行于光軸的e 光與振動方向垂直于光軸的o 生的光程差為位相差為式中ne 為e 為o 光的主折射率（正晶體中，0，在負晶體中0）d 4 振動可別離表示如下：式中軌跡方程原理圖全波片 波片波片【實驗數(shù)據記錄、實驗結果計算】說明：以下的所有測量數(shù)據中，電流的單位為，角度的單位為角度。電流角度電流角度1441501561621681741801電流角度061218243036421電流角度4854606672788490電流0角度96102108114120126132138作的函數(shù)圖像：Origin 的數(shù)據分析：Linear Regression through origin for

3、DATA2_B: Y = B * XParameterValueError-A0B-RSDNP31-從以上的分析可知，電流大小 I 關于兩偏振片的夾角余弦的平方的數(shù)據點的直線擬合的相關系數(shù) r= ，可知實際測得的數(shù)據點與理論值匹配。1/2 1/2 波片的作用1/2 波片轉過角度初始102030405060708090A 轉過角度018385880100120140-檢偏器的角度差-18202022202020-說明：最后兩個數(shù)據沒測，是因為在做的時候一時疏忽了，最后想要補做時，時間已晚，老師建議咱們不做了。檢偏器的平均角度差 度 1020理論值吻合。觀察：檢偏片固定，將1/2 波片轉過360，

4、能觀察到4次消光；1/2 波片固定， 將檢偏片36021/2 21/4 波片產生圓偏振光和橢圓偏振光波片轉 20 度角度010203040506070電流角度8090100110120130140150電流角度電流160170180190200210220230角度電流240250260270280290300310角度電流320330340350360作角度與電流的極坐標函數(shù)圖：I在此基礎上作振幅與角度的函數(shù)圖：A分析：可以看出，該極坐標函數(shù)圖象成“雙橢圓餅”形，在檢偏器所轉的0360 度之間，共達到兩次消光，兩次最大值，這正是橢圓偏振光的長軸和短軸的位置。實驗數(shù)據圖中可以看出，圖像少有傾斜

5、，在 20 度和 200 度左右達到真正消光，這是因為初始角度原因。波片轉 45 度角度電流010203040506070角度電流8090100110120130140150角度電流160170180190200210220230角度240250260270280290300310電流角度320330340350360電流作角度與電流的極坐標函數(shù)圖：I在此基礎上作振幅與角度的函數(shù)圖：A11029020200【對實驗結果中的現(xiàn)象或問題進行分析、討論】合度極高，也使得多花去的時間很值得。在這里我想重點討論以下這個實驗的一個誤差。上面的各種實驗皆反映了在10 所以實驗作出的函數(shù)圖都有必然的傾斜。在這里提出自己以為可以在必然程度上消除這個誤差的方式：緩緩旋轉檢偏器，記下電流值為 0 的區(qū)間，取這個區(qū)間的中點為消光點。誤差來源還有旋轉的轉向誤差，這是由于齒輪之間的間隙引發(fā)的。誤差避免方式：只朝同一方向旋轉。手電遠離測量裝置。AAAA僅僅是反映偏振光的振幅隨著檢偏器的角度的相對轉變?！靖巾摗克伎碱}求下列情況下理想起偏器和理想檢偏器兩個光軸之間的夾角為多少？1/3。1/3。答：（1）因為自然光通過偏振片后，光強減為原來的一半，所以得， 。（2）直接有馬呂斯定律：得 。212P 和P 1/4 P 的光軸