文档介绍：实验报告------物理仿真实验课  程:大学物理仿真实验   实验名称:偏振光实验系  别:电信学院         实验报告日期: 2009年11月28日专业班级:***********        学号:********  姓  名:*******          教师审批签字           :偏振光原理:按电磁波理论,光是横波,,即自然光、线偏振光、部分偏振光、。对自然光而言,它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向,,则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等。,光矢量只沿一个方向振动。起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件;检偏器是用于鉴别光的偏振光状态的器件。常见的起偏或检偏的元件构成有两种:偏振片:它是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构分子,这些分子平行排列在同一方向上,此时胶膜只允许垂直于排列方向的光振动通过,:如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用光学双折射的原理制成的;:除了自然光和线偏振光外,,随着检偏器透光方向的转动,透射光的强度既不象自然光那样不变,又不象线偏振光那样每转90o。,但强度的极小不是0(即不消光)。从内部结构看,这种光的振动虽然也是各方向都有,但不同方向的振幅大小不同,具有这种特点的光,叫做部分偏损光我们假定波是沿z轴传播的,,我们称为左旋圆偏振光。若顺时针旋转,称为右旋圆偏振光。,叫椭圆偏振光。椭圆运动也可看成是两个相互垂直的线偏振光的合成,只是它们的振幅不等,或位相差不等于±π/2。椭圆长、短轴的大小和取向,与振幅Ax,Ay和位相差都有关系。可以看出线偏振光和圆偏振光都是椭圆偏振光的特例,常用波晶片把椭圆偏振光转换为线偏振光。椭圆偏振光退化为圆偏振光的条件是:Ax=Ay和 =±π/2。椭圆偏振光退化为线偏振光的条件是:Ax=0,或Ay=0,或 =0,±π。椭圆偏振光也有左、右旋之分,其定义与前面圆偏振光的定义相同。波晶片:又称位相延迟片,是从单轴晶体中切割下来的平行平面板,由于波晶片内的速度vo,ve不同,=2π(n0-n1)d/λ,若满足(ne-no)d=±λ/4,即Δ=±π/2我们称之为λ/4片,若满足(ne-no)d=±λ/2,即Δ=±π,我们称之为λ/2片,若满足(ne-no)d=±λ,即Δ=2π我们称之为全波片。布儒斯特定律:自然光以任意入射角i入射于两种各向同性的透明介质的分界面商。一般情况下,反射光和入射光分别是部分偏振光,垂直于入射面振荡的电矢量在反射光中占主要地位。在入射面上振荡的电矢量在折射光中占主要地位。有一特殊入射角b,当i=b时,反射光线垂直于折射光线(i+b=π/2),反射光变成完全偏振光。该现象最早在1815年为布儒斯特所发现,我们称之为布儒斯特定律,b叫做布儒斯特角,满足下列方程:其中n1,n2是相邻两种媒质的折射率。改变射向晶体的入射光线的方向,可以找到一个确定的方向,沿着这一方向,o光和e光传播速度相等,折射率相同,不产生双折射现象,这个方向叫做光轴。只有一个光轴的晶体叫做单轴晶体(如方解石、石英等),有两个光轴的晶体称为双轴晶体(如云母、硫磺等)。包含光轴和任一光线的平面,称做对应于该光线的主平面。O光的电矢量的振动方向垂直于主平面。e光电矢量的振动方向在它的主平面内。本实验用来获得偏振光的仪器叫做格兰棱镜。格兰棱镜是由两面三块方解石棱镜构成的,二棱镜间的空气隙,方解石的光轴平行于棱镜的棱。自然光垂直于界面射入棱镜后分为o光和e光,o光在空气隙上全反射,只有e光透过棱镜射出马吕斯定律:马吕斯在1809年发现,完全线偏振光通过检偏器后的光强可表示为I1=I0cos2α,其中的a是检偏器的偏振方向和入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角::半导体激光器,起偏器,检偏器,1/4波片,光电探测器,光电探测器台,光电流放大器,光屏,光具座。:根据马吕斯定律测定光电池的线性响应:P1:起偏器,方位不变P2:检偏器,改变其方位以得到不同强度的偏振光,用来测定硅光电池的线性响应B:分束板,使激光器的光束部分投射(I0)