實驗報告偏振光學(xué)實驗

1、實 驗 報 告姓名： *班級： *學(xué)號： *實驗成績：同組姓名：*實驗日期：*指導(dǎo)教師：批閱日期：偏振光學(xué)實驗【實驗?zāi)康摹坑^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(chǎn)生與檢測?！緦嶒炘怼抗獾钠裥浴４斯怅幨噶吭诖怪迸c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(shè)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(qiáng)度為I式中I0 為進(jìn)入檢偏器前（偏振片無吸收時）線偏振光的強(qiáng)度。橢圓偏振光、圓偏振光的產(chǎn)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(fù)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(jù)記錄、實驗結(jié)果計算】說明：以下的所有測量數(shù)據(jù)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(jù)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(guān)于兩偏振片的夾角余弦的平方的數(shù)據(jù)點的直線擬合的相關(guān)系數(shù) r= ，可知實際測得的數(shù)據(jù)點與理論值匹配。1/2 1/2 波片的作用1/2 波片轉(zhuǎn)過角度初始102030405060708090A 轉(zhuǎn)過角度018385880100120140-檢偏器的角度差-18202022202020-說明：最后兩個數(shù)據(jù)沒測，是因為在做的時候一時疏忽了，最后想要補(bǔ)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(zhuǎn)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(chǎn)生圓偏振光和橢圓偏振光波片轉(zhuǎn) 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(biāo)函數(shù)圖：I在此基礎(chǔ)上作振幅與角度的函數(shù)圖：A分析：可以看出，該極坐標(biāo)函數(shù)圖象成“雙橢圓餅”形，在檢偏器所轉(zhuǎn)的0360 度之間，共達(dá)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(jù)圖中可以看出，圖像少有傾斜

5、，在 20 度和 200 度左右達(dá)到真正消光，這是因為初始角度原因。波片轉(zhuǎn) 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(biāo)函數(shù)圖：I在此基礎(chǔ)上作振幅與角度的函數(shù)圖：A11029020200【對實驗結(jié)果中的現(xiàn)象或問題進(jìn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。手電遠(yuǎn)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(zhuǎn)變。【附頁】思考題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(qiáng)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