實(shí)驗(yàn)光的偏振現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)光的偏振現(xiàn)象第1頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六1實(shí)驗(yàn)?zāi)康尿?yàn)證馬呂斯定律；觀察光的偏振狀態(tài)；了解產(chǎn)生與檢驗(yàn)偏振光的元件掌握產(chǎn)生與檢驗(yàn)偏振光的條件和方法。第2頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六2實(shí)驗(yàn)儀器偏振光實(shí)驗(yàn)儀（激光器、起偏器、檢偏器、光功率指示器、/4波片）第3頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六3實(shí)驗(yàn)原理

光波是一種電磁波。電磁波是橫波。光波中的電矢量與波的傳播方向垂直。光的偏振現(xiàn)象清楚的顯示了光的橫波性。

圖1E，H，c三者之間的關(guān)系EvOH光矢量振動(dòng)面圖2線偏振光、自然光及部分偏振光abc第4頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六4自然光變?yōu)榫€偏振光

b.......空氣玻璃?????1.51.51.51.01.01.01.0????????近于線偏振線偏振非偏振iB第5頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六5偏振光的檢測(cè)

I0..自然光線偏振光I1I2P1P2

θP1P2馬呂斯定律

第6頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六6實(shí)驗(yàn)原理

波晶片o光沿各方向傳播的速度相同e光沿各方向傳播的速度不同.......oeACDBvevo第7頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六7對(duì)晶體而言，有一特定方向,當(dāng)光線沿此方向入射時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，該方向稱為晶體的光軸。如圖所示，一單色平面偏振光垂直入射在各向異性的晶體平板上，其光軸平行于晶體表面。當(dāng)入射平面偏振光的偏振化方向與晶體光軸夾角為θ，則光軸方向上產(chǎn)生e光，垂直光軸方向產(chǎn)生o光，在晶體內(nèi)，兩光束雖沿同一方向傳播，但有不同的速度。透過晶體板后，o光和e光之間產(chǎn)生一定的相位差。對(duì)于給定的波長，如果晶體板的厚度恰好使o光和e光的相位差為，即相位差為,則出射光線的電矢量由兩個(gè)垂直的、相位差為的o光和e光振動(dòng)的合成。shiyashshi第8頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六8光軸波片檢偏器θ=0時(shí)，獲得偏振光θ=π/2時(shí)，獲得偏振光θ=π/4時(shí)，獲得圓偏振光θ為其他值時(shí)，獲得橢圓偏振光，第9頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六9實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟一驗(yàn)證馬呂斯定律1.儀器的調(diào)整：光功率計(jì)調(diào)零、儀器的共軸調(diào)節(jié)。2.放上起偏器找到它的實(shí)際零點(diǎn)（光功率計(jì)示數(shù)為最大的位置），放上檢偏器找到它的實(shí)際零點(diǎn)（方法同上），在實(shí)際零點(diǎn)的基礎(chǔ)上每轉(zhuǎn)過10°記錄一次相應(yīng)的光功率計(jì)讀數(shù)，數(shù)據(jù)填入表2。3.根據(jù)測(cè)量結(jié)果在坐標(biāo)紙上做出I和cos2θ關(guān)系曲線

第10頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六10

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟二圓偏振光和橢圓偏振光的檢驗(yàn)

激光垂直照射于一組相互正交的偏振片上，在它們之間插入一λ/4波片。轉(zhuǎn)動(dòng)λ/4波片再一次處于消光狀態(tài)，此時(shí)λ/4波片的光軸位置為零線，轉(zhuǎn)動(dòng)λ/4波片使其光軸與零線的夾角依次為30°、45°、60°、75°、90°。在取上述每一個(gè)角度時(shí)都將檢偏器轉(zhuǎn)動(dòng)一周，觀察并描述從檢偏片透出的光強(qiáng)變化情形，然后做出解釋。數(shù)據(jù)填入表3。第11頁，共12頁，2023年，2月20日，星期六11思考題1.自然光垂直照在一個(gè)/4波片上，再用一個(gè)偏振片觀察該波片的透射光，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片360，能看到什么現(xiàn)象？固定偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)波片360，又能看到什么現(xiàn)象？為什么？

2.求在下列情形下理想起偏器何檢偏器兩個(gè)偏振軸之間的夾角為多少？（1）透射光是入射自然光強(qiáng)度的1/3；(2)