文档介绍：电磁波偏振实验报告

篇一：电磁场与微波实验六报告——偏振实验
偏振实验
1. 实验原理
平面电磁波是横波，它的电场强度矢量E和波长的传播方向垂直。如果E在垂直于传播方向的平面内沿着一条固定的直线变化，这样的横电磁波称为线极化波，在光学中也称偏振波。电磁场沿某一方向的能量有sin2 φ的关系，这就是光学中的马吕斯定律：I=I0cos2 φ，式中I0为初始偏振光的强度，I为偏振光的强度，φ是I与I0之间的夹角。
2. 实验步骤
系统构建图
由于喇叭天线传输的是由矩形波导发出的TE10波，电场的方向为与喇叭口天线相垂直的系列直线，中间最强。DH926B型微波分光仪的两喇叭天线口面互相平行，并与
地面垂直，其轴与偏振实验线在一条直线上。由于接收喇叭口天线是和一段旋转短波导
连在一起的，在旋转波导的轴承环的90度范围内，每隔5度有一刻度，所以接收喇叭天线的转角可从此处读到。
在主菜单页面点击“偏振实验”，单击“OK” 进入“输入采集参数”界面。
本实验默认选取通道3作为光栅通道插座和数据采集仪的数据接口。采集点数可根据提示选取。
顺时针或逆时针（但只能沿一个方向）匀速转动微波分光仪的接收喇叭，就可以得到转角与接收指示的一组数据。
终止采集过程后，按下“计算结果”按钮，系统软件将本实验根据实际采集过程处理得到的理论和实际参数。
注意事项：
①为避免小平台的影响，最好将其取下。
②实验用到了接收喇叭天线上的光栅通道（光传感头），应将该通道与数据采集仪通道3用电缆线连接。
③转动接收喇叭天线时应注意不能使活动臂转动。
④由于轴承环处的螺丝是松的，读取电压值时应注意，接收喇叭天线可能会不自觉偏离原来角度。最好每隔一定读数读取电压值时，将螺丝重新拧紧。
⑤接收喇叭天线后的圆盘有缺口，实验过程中应注意别将该缺口转动经过光栅通道，否则在该处软件将读取不到数据。
3. 实验结果
从?90°到90°匀速转动微波分光仪的接收喇叭，采集到数据曲线如下：
可以看出，几乎就是三角函数的形式，在0°的时候微波强度达到最大，在两侧减为0，现取45°，是最大光强的，按理论计算应当是cos2 45°=，误差仍然7231还是存在。
4. 结果分析与讨论
电磁波偏振特性的应用，简述其应用背景：
偏振可以用于照相机的镜头滤光，在一些环境下去除反射光部分，从而使得图像更为清晰，此外还用于形成3D效果，制成3D眼镜，左右眼两片镜片的偏振方向相互垂直，形成立体效果。
与理论曲线进行比较分析：
理论曲线满足I=I0cos2 φ关系式，其导数为dφ=?I0sin2φ,故随着角度从?90°变到90°，微波强度应当变化的速率是先由慢变快、变慢再变快、最后又变慢的过程，实际曲线这点上还是拟合的，只是两侧接近?90°和90°的数据有些偏小了点儿，可能是实际中因为环境因素在两偏振角度比较大时衰减地更厉害了。
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篇二：实验报告--偏振光学实验
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】
1．观察光的偏振现象，验证马吕斯定律； 2．了解1 / 2 波片、1 / 4 波片的作用；
3．掌握椭圆偏振光、圆偏振光的产生与检测。
【实验原理】
1．光的偏振性光是一种电磁波，由于电磁波对物质的作用主要是电场，故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内，光矢量可能有不同的振动方向，通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动，这种振动状态称为平面振动态，此平面就称为振动面（见图１）。此时光矢量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线，故又称为线偏振态。若光矢量绕着传播方向旋转，其端点描绘的轨道为一个圆，这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆，就成为椭圆偏振态（见图2）。
2．偏振片
虽然普通光源发出自然光，但在自然界中存在着各种偏振光，目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片，它利用二向***获得偏振光（有些各向同性介质，在某种作用下会呈现各向异性，能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量，而通过其垂直分量，从而使入射的自然光变为偏振光，介质的这种性质称为二向***。）。偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏，也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器，用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上，起偏器和检偏器是通用的。
3．马吕斯定律
设两偏振片的透振方向之间的夹角为α，透过起偏器的线偏振光振幅为A0，则透过检偏