文档介绍：实 验 报 告
姓名: ***** 班级: ***** 学号: ***** 试验成绩:
同组姓名: **** 试验日期: ***** 指导老师: 批阅日期:
偏振光学试验
【试验目】
1．观察光偏振现象, 验证马吕斯定律;
2．了解1 / 2 波片、 1 / 4 波片作用;
3．掌握椭圆偏振光、 圆偏振光产生与检测。
【试验原理】
1．光偏振性
光是一个电磁波, 因为电磁波对物质作用关键是电场, 故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传输方向平面内, 光矢量可能有不一样振动方向, 通常把光矢量保持一定振动方向上状态称为偏振态。假如光在传输过程中, 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输方向平面上投影为一条直线, 故又称为线偏振态。若光矢量绕着传输方向旋转, 其端点描绘轨道为一个圆, 这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转轨迹为一椭圆, 就成为椭圆偏振态（见图2）。
2．偏振片
即使一般光源发出自然光, 但在自然界中存在着多种偏振光, 现在广泛使用偏振光器件是人造偏振片, 它利用二向色性取得偏振光（有些各向同性介质, 在某种作用下会展现各向异性, 能强烈吸收入射光矢量在某方向上分量, 而经过其垂直分量, 从而使入射自然光变为偏振光, 介质这种性质称为二向色性。）。
偏振器件即能够用来使自然光变为平面偏振光——起偏, 也能够用来判别线偏振光、 自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏偏振片叫做起偏器, 用作检偏偏振器件叫做检偏器。实际上, 起偏器和检偏器是通用。
3．马吕斯定律
设两偏振片透振方向之间夹角为α, 透过起偏器线偏振光振幅为A0, 则透过检偏器
线偏振光强度为I
式中I0 为进入检偏器前（偏振片无吸收时）线偏振光强度。
4．椭圆偏振光、 圆偏振光产生; 1/2 波片和1/4 波片作用
当线偏振光垂直射入一块表面平行于光轴晶片时, 若其振动面与晶片光轴成α角, 该线偏振光将分为e 光、 o 光两部分, 它们传输方向一致, 但振动方向平行于光轴e 光与振动方向垂直于光轴o 光在晶体中传输速度不一样, 所以产生光程差为
位相差为
式中ne 为e 光主折射率, no 为o 光主折射率（正晶体中, δ ＞0, 在负晶体中δ ＜0）。d 为晶体厚度, 如图4 所表示。当光刚刚穿过晶体时, 此两光振动可分别表示以下:
式中
轨迹方程
原理图
全波片 1/2 波片 1/4 波片
【试验数据统计、 试验结果计算】
说明: 以下全部测量数据中, 电流单位为 , 角度单位为角度。
验证马吕斯定律
角度
0
6
12
18
24
30
36
42
1
电流
角度
48
54
60
66
72
78
84
90
0
电流
角度
96
102
108
114
120
126
132
138
电流
角度
144
150
156
162
168
174
180
1
电流