文档介绍：偏振光的研究实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期: 偏振光的研究班级:物理实验班21学号:2120909006姓名:黄忠政光的偏振现象是波动光学的一种重要现象,它的发现证实了光是横波,即光的振动垂直于它的传播方向。光的偏振性质在光学计量、光弹技术、薄膜技术等领域有着重要的应用。实验目的:了解产生和检验偏振光的原理和方法;了解各种偏振片和波片的作用。实验装置;计算机,格兰陵镜,1/2、1/4波片,调节支架,光电接系统,激光器。实验原理:偏振光的概念和基本规律(1)偏振光的种类光波是一种电磁波,根据电磁学理论,光波的矢量E、磁矢量H和光的传播方向三者相互垂直,所以光是横波。通常人们用电矢量E代表光的振动方向,而电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光波的振动面。普通光源发出的光是由大量原子或分子的自发辐射所产生的,它们所发射的光的电矢量在各个方向振动的几率相同,称为自然光。电矢量的振动方向始终沿某一确定方向的光,称为线偏振光或平面偏振光。若电矢量在各个方向都振动,但在某个固定方向占绝对优势,这种光称为部分偏振光,电矢量的末端在垂直于光传播方向的任一平面内做椭圆(或圆)运动的光,称为椭圆(或圆)偏振光。各种偏振光的电矢量E如图1所示,注意光的传播方向垂直于纸面。(2)偏振光、波片和偏振光的产生通常的光源都是自然光,研究光的偏振性质,必须采用一些物理方法将自然光变成偏振光,这一转变过程称为起偏,获得线偏振光的器件称为起偏器。线偏振光可用人造偏振片获得,如:某些有机化合物晶体具有二向***,用这些材料制成的偏振片,能吸收某一方向振动的光,与此方向垂直振动的光则能通过,从而产生线偏振光;还可以利用光的反射和折射起偏的平行玻璃片堆;利用晶体的双折射特性起偏的尼科尔棱镜等。椭圆偏振光、圆偏振光可用波片来产生,将双折射晶体割成光轴与表面平行的晶片,就制成波片了。当波长为λ线偏振光垂直入射到厚度为d波片时,线偏振光在此波片中分成o光和e光,二者的电矢量E分别垂直于和平行于光轴,它们的传播方向相同,但在波片中的传播速度v0、ve却不同。如图2所示。因此折射率n0=c/v0、ne=c/ve是不同的,于是,通过波片后,o光和e光的相位差ΔΦ和光程差δ分别为Δφ=2Π(n0-ne)/λ,δ=(n0-ne)d能产生光程差为λ/2的波片称为λ/2波片(或半波片),能产生光程差为λ/4的波片称为λ/4波片。从波片透射出来的o光和e光将会复合在一起,并呈现不同的偏振状态。线偏振光通过全波片后,透射光仍是线偏振光;线偏振光以а角通过λ/2波片后,仍是线偏振光,但偏振面转过2а角(а为入射光振动面与波片光轴的夹角);线偏振光以а角通过λ/4波片后,透射光一般为椭圆偏振光;但当а=0或Π/2时,透射光仍是线偏振光;当а=П/4时,透射光为圆偏振光。(3)偏振光的检验鉴别偏振光的偏振状态的过程称为检偏,检偏装置称为检偏器。实际上检偏器和起偏器是通用的,例如,把偏振片用于起偏就是起偏器,用于检偏就是检偏器。线偏振光通过检偏器后,透射光的光强遵守马吕斯定律。设强度为I0的线偏振光垂直入射到一个理想的偏振片(检偏器)上,如图3所示,则透射光的光强为(不计光吸收)I=I0cos2θ式中θ为线偏振