文档介绍：莃Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;mercialuse莂薀实验十一 偏振现象的观察与分析薇光波是电磁波,其电矢量的振动方向垂直于传播方向,,光波电矢量的分布(方向和大小)对传播方向来说是对称的,反应不出横波特点,,,光的偏振使人们对光的传播(反射、折射、吸收和散射)规律有了更透彻的认识,本实验将对光偏振的基本性质进行观察、·,掌握产生和检验偏振光的原理和方法,学会确定偏振片的透振方向,验证马吕斯定律;,求得玻璃的折射率;、λ/2波片的工作原理和作用(任选其中部分内容);薆·实验仪器袃光具座,He—Ne激光器,光点检流计,光电转换装置,GPS-Ⅱ型偏振光实验仪(包括偏振片×2,λ/4波片×2,λ/2波片×2,背面涂黑的玻璃片及刻度支架,小孔光阑,白屏).蒈肈图1实验仪器(重拍)羆偏振片及刻度旋转装置:由直径为2cm的偏振片固定在转盘上制成,:由直径为2cm的波片固定在转盘上制成,·实验原理膆从自然光获得偏振光的办法有3种,即利用二向色性的材料制作的偏振片;利用晶体的双折射性质做成的偏振棱镜;、起偏、检偏与马吕斯定律肀将自然光变成偏振光的过程称为起偏,,强度为I0的线偏振光通过检偏器后,透射光的强度为:薁(12-1)蕿式中I0为入射线偏光的光强,,当以光线传播方向为轴转动检偏器时,=时,透射光强度最大;当=时,透射光强度最小(消光状态);当<<时,,根据透射光强度变化的情况,,旋转检偏器,读出不同角下出射光的强度,、布儒斯特定律和反射光的偏振莈当自然光在空气中以某角度入射至折射率为n的透明介质表面时,若反射线与折射线垂直,则其反射光为完全的线偏振光,振动方向垂直于入射面;,入射角称为布儒斯特角,如图11-(12-2)芄实验中可通过用振动方向垂直于入射面的线偏光入射,再用检偏器检查反射光是否消光来确定布儒斯特角,-2布儒斯特定律示意图螅三、λ/4波片与λ/2波片蚃波片是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,,;,,e光的为,即相应的折射率、,则两束光通过晶体后就有位相差莁(12-3)蒁(12-4),称为全波片;的称为半波片(λ/2波片);为λ/4片,,半波片或λ/,以e光振动方向为横轴,o光振动方向为纵轴,则沿任意方向振动的平行光,正入射到波片的表面后,,二者间产生一附加位相差σ,离开晶片时合成光波的偏振性质,:艿(1)自然光通过任何波片,仍为自然光;芆(2)若入射光为线偏振光,其电矢量E平行e轴(或o轴),则任何波长片对它都不起作用,(1)若入射光为线偏振光,且振动方向与晶片光轴成角,则经λ/2玻片出射的光仍为线偏振光,(2)若入射光为椭圆偏振光,则经λ/2玻片后,既改变椭圆长(短)轴的取向,也改变椭圆的旋转方向;若入射光为圆偏振光,(1)若入射光为线偏振光,当角为450时,经λ/4波片后的出射光为圆偏振光,其余情况下为椭圆偏振光;薂(2)若入射光为圆偏振光,则出射光为线偏振光;膇(3)若入射光为椭圆偏振光,则出射光一般仍为椭圆偏振光,(详见利萨如图11-3).螇蚅芃图11-3同频率、振动方