实验报告偏振光学实验

1、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】观察光的偏振现象，验证马吕斯定律；1 / 2 波片、1 / 4 波片的作用；掌握椭圆偏振光、圆偏振光的产生与检测。【实验原理】光的偏振性。此光阴矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线，故又（见2。偏振片（偏振器件叫做检偏器。实际上，起偏器和检偏器是通用的。马吕斯定律设两偏振片的透振方向之间的夹角为，透过起偏器的线偏振光振幅为A0透过检偏器的线偏振光的强度为I式中I0 为进入检偏器前（偏振片无吸收时）线偏振光的强度。椭圆偏振光、圆偏振光的产生；1/2 波片和1/4 波片的

2、作用e o 平行于光轴的e 光与振动方向垂直于光轴的o 生的光程差为位相差为式中ne 为e 为o 光的主折射率（正晶体中，0，在负晶体中0）d 4 振动可别离表示如下：式中轨迹方程原理图全波片 波片波片【实验数据记录、实验结果计算】说明：以下的所有测量数据中，电流的单位为，角度的单位为角度。电流角度电流角度1441501561621681741801电流角度061218243036421电流角度4854606672788490电流0角度96102108114120126132138作的函数图像：Origin 的数据分析：Linear Regression through origin for

3、DATA2_B: Y = B * XParameterValueError-A0B-RSDNP31-从以上的分析可知，电流大小 I 关于两偏振片的夹角余弦的平方的数据点的直线拟合的相关系数 r= ，可知实际测得的数据点与理论值匹配。1/2 1/2 波片的作用1/2 波片转过角度初始102030405060708090A 转过角度018385880100120140-检偏器的角度差-18202022202020-说明：最后两个数据没测，是因为在做的时候一时疏忽了，最后想要补做时，时间已晚，老师建议咱们不做了。检偏器的平均角度差 度 1020理论值吻合。观察：检偏片固定，将1/2 波片转过360，

4、能观察到4次消光；1/2 波片固定， 将检偏片36021/2 21/4 波片产生圆偏振光和椭圆偏振光波片转 20 度角度010203040506070电流角度8090100110120130140150电流角度电流160170180190200210220230角度电流240250260270280290300310角度电流320330340350360作角度与电流的极坐标函数图：I在此基础上作振幅与角度的函数图：A分析：可以看出，该极坐标函数图象成“双椭圆饼”形，在检偏器所转的0360 度之间，共达到两次消光，两次最大值，这正是椭圆偏振光的长轴和短轴的位置。实验数据图中可以看出，图像少有倾斜

5、，在 20 度和 200 度左右达到真正消光，这是因为初始角度原因。波片转 45 度角度电流010203040506070角度电流8090100110120130140150角度电流160170180190200210220230角度240250260270280290300310电流角度320330340350360电流作角度与电流的极坐标函数图：I在此基础上作振幅与角度的函数图：A11029020200【对实验结果中的现象或问题进行分析、讨论】合度极高，也使得多花去的时间很值得。在这里我想重点讨论以下这个实验的一个误差。上面的各种实验皆反映了在10 所以实验作出的函数图都有必然的倾斜。在这里提出自己以为可以在必然程度上消除这个误差的方式：缓缓旋转检偏器，记下电流值为 0 的区间，取这个区间的中点为消光点。误差来源还有旋转的转向误差，这是由于齿轮之间的间隙引发的。误差避免方式：只朝同一方向旋转。手电远离测量装置。AAAA仅仅是反映偏振光的振幅随着检偏器的角度的相对转变。【附页】思考题求下列情况下理想起偏器和理想检偏器两个光轴之间的夹角为多少？1/3。1/3。答：（1）因为自然光通过偏振片后，光强减为原来的一半，所以得， 。（2）直接有马吕斯定律：得 。212P 和P 1/4 P 的光轴