偏振光的觀察與研究試驗(yàn)報(bào)告

1、偏振光的觀察與研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康腛 觀察光的偏振現(xiàn)象,加深偏振的根本概念., 了解偏振光的產(chǎn)生和檢驗(yàn)方法.觀測(cè)橢圓偏振光和圓偏振光.二、實(shí)驗(yàn)儀器偏振光觀察與研究的實(shí)驗(yàn)裝置包括一下幾個(gè)局部：光源可發(fā)出多種類型激光,偏振片,波晶片入/2 和入/4 波長(zhǎng),光屏.1 .光源:雙擊實(shí)驗(yàn)桌上光源小圖標(biāo)彈出光源的調(diào)節(jié)窗體,單擊調(diào)節(jié)窗體的光源開(kāi)關(guān)可以切換光源開(kāi)關(guān)狀態(tài) ；可以選擇光源發(fā)出光的類型,包括自然光、橢圓偏振光、圓偏振光、線 偏振光、局部偏振光.光源默認(rèn)發(fā)出是自然光.偏振片:雙擊桌面上偏振片小圖標(biāo),彈出偏振片的調(diào)節(jié)窗體. 初始化時(shí)偏振片的旋轉(zhuǎn)角度是隨機(jī)的,用戶使用時(shí)需要手 動(dòng)去校準(zhǔn).最大旋轉(zhuǎn)范圍為

2、 360 ,最小刻度為 1.可以 通過(guò)點(diǎn)擊調(diào)節(jié)窗體中旋鈕來(lái)逆時(shí)針或順時(shí)針旋轉(zhuǎn)偏振片.波晶片：分為入/2 和入/4 波長(zhǎng)波片,雙擊桌面上波晶片小圖標(biāo),彈出波晶片的調(diào)節(jié)窗體.初始化時(shí)波晶片的旋轉(zhuǎn) 角度是隨機(jī)的,用戶使用時(shí)需要手動(dòng)去校準(zhǔn).最大旋轉(zhuǎn)范 圍為 360 ,最小刻度為 1.三、實(shí)驗(yàn)原理1.偏振光的概念和產(chǎn)生：光的偏振是指光的振動(dòng)方向不變, 或光矢量末端在垂直于傳 播方向的平面上的軌跡呈橢圓或圓的現(xiàn)象.光有五種偏振態(tài)：自然光非偏振光,線偏振光,局部偏振光,圓偏振光,橢圓偏振 光.反射光中的垂直于入射面的光振動(dòng) 稱 s 分量多于平行于 入射面的光振動(dòng)稱 p 分量；而透射光那么正好相反.在改變?nèi)肷?/p>

3、角的時(shí)候,出現(xiàn)了一個(gè)特殊的現(xiàn)象, 即入射角為一特定值時(shí),反射光成為完全線偏振光s 分量.折射光為局部偏振光,而且此 時(shí)的反射光線和折射光線垂直.2.改變偏振態(tài)的方法和器件：光學(xué)棱鏡：如尼科耳棱鏡、格蘭棱鏡等,利用光學(xué)雙折射的 原理制成的；偏振片：它是利用聚乙烯醇塑膠膜制成 ,它具有梳狀長(zhǎng)鏈形結(jié)構(gòu)分子,這些分子平行排列在同一方向上, 此時(shí)膠膜只允許垂 直于排列方向的光振動(dòng)通過(guò),因而產(chǎn)生線偏振光.馬呂斯定律：馬呂斯在 1809 年發(fā)現(xiàn),完全線偏振光通過(guò)檢 偏器后的光強(qiáng)可 表示為包二,4 匚仃“ ,其中的 a 是檢偏器的 偏振方向和入射線偏振光的光矢量振動(dòng)方向的夾角.波晶片：又稱位相延遲片,是從單軸

4、晶體中切割下來(lái)的平行 平面板,由于波晶片內(nèi)的速度,不同,所以造成 o 光和 e 光通過(guò)波晶片的光程也不同.當(dāng)兩光束通過(guò)波晶片后 o 光的位相相對(duì)于 e 光多延遲了 A =2 兀 9.一叼 d/入,假設(shè)滿足一程 0d= 入/4,即 A = 兀/2 我們稱之為入/4 片,假設(shè)滿足 匡-d=入/2,即 A =兀,我們稱之為入/2 片,假設(shè)滿足 %-叫 d=入,即 A =2 兀我們稱之為全波片. 3.借助檢偏器和 1/4 波晶片檢驗(yàn)光的 5 種偏振態(tài)：只用檢偏器轉(zhuǎn)動(dòng)：對(duì)于線偏光可以出現(xiàn)極大和消光現(xiàn)象.對(duì)于橢圓偏光和局部偏光可以出現(xiàn)極大和極小現(xiàn)象.對(duì)于圓偏光和非偏光各方向光強(qiáng)不變.用 1/4 波晶片和檢偏器轉(zhuǎn)動(dòng)：對(duì)于非偏光自然光各方向光強(qiáng)不變. 對(duì)于圓偏光出現(xiàn)消光現(xiàn)象原因.對(duì)于局部