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偏振光实验报告.docx

文档介绍

文档介绍:偏振光实验报告
实 验 报 告
学生姓名: 学 号: 指导教师: 实验地点: 实验时间:
一、实验室名称:偏振光实验室 二、实验项目名称:偏振光实验 三、实验学时: 四、实验原理:
光波的振动方四)布儒斯特角
光线斜射向非金属介质的表面,当入射角是某一数值时,其反射光为线偏振光,该入射角叫起偏角,又称布儒斯特角。

以自然光入射两种介质的界面,其反射光和折射光通常都是部分偏振光。
五、实验目的:
(一)理解光的各种偏振特性;
(二)学会鉴别圆偏振光、线偏振光、椭圆偏振光和部分偏振光; (三)验证马吕斯定律;
(四)通过测布儒斯特角求材料的相对折射率。
六、实验内容:
(一)观察起偏和消光现象;
(二)鉴别圆偏振光、线偏振光、椭圆偏振光和部分偏振光; (三)验证马吕斯定律;
(四)了解1/4波片和1/2波片的作用;
(五)通过测布儒斯特角求材料的相对折射率。
七、实验器材(设备、元器件):
半导体激光器1个,具有测量垂直旋转角度功能的偏振片2个、1/4波片1个和1/2波片1个,带底座玻片1个,布儒斯特角专用旋转工作台和转动支架1个,普通光具座若干,光学导轨(两组合用)1条,光强传感器和相对光强测量仪1套。
八、实验步骤:
进行以下操作时,应保证激光束与光学导轨平行,且激光束垂直穿过所有镜片的圆心,到达传感器的中心。
(一)观察起偏和消光现象。
1.起偏:将激光投射到屏上,在激光束中插入一偏振片,使偏振片在垂直于光束的平面内转动,观察透过光强的变化,并据此判断激光束(光源)的偏振情况。
2.消光:在第一片偏振片和屏之间加入第二块偏振片,将第一块固定,转动第二块偏振片,观察现象,能否找到一个消光位置,此时两偏振片的位置关系怎样?
12/n
n tg =α
(二)验证马吕斯定律
数据记录表见表1?1。首先在光源后放上P1,使激光束垂直通过P1中心,旋转P1使光强最强(光电流的读数应在200?1500之间),记下P1的角度坐标,再在P1之后加入P2,使光线垂直通过P2中心,旋转P2到透过之光最强,记下P2的度数,此时P1和P2的夹角为θ=0°或180°,保持P1不动,旋转P2,每隔10°记录一次对应的光强值Iθ,直到旋转180°。注意光强测试仪的读数与光强成线性关系,但没有定标,Iθ不代表绝对光强,可以不写单位。
(三)1/4波片和1/2波片的作用
1.1/4波片的作用:
数据记录及分析表见表1?2。保持P1不动,记下P1的度数,旋转P2到看到消光现象,记下P2的度数,然后在P1、P2之间插入1/4波片C1,并使C1转动到再次出现消光现象,记下此时C1的度数,然后使C1由消光位置分别再转过15°、30°、45°、60°、75°、90°时,每次都将P2逐步旋转360°,观察其间光强的变化情况,试问能看到几次光强极大和极小的现象?各次之间有无变化?为什么?并说明各次由C1透出光的偏振性质。
2.1/2波片的作用
数据记录表见表1?3。保持P1不动,记下P1的度数,旋转P2到看到消光现象。
(1)在P1和P2之间插入一个1/2波片,将此波片旋转360°,能看到几次消光?
(2)将1/2波片任意转过一个角度,破坏消光现象,再将P2旋转360°,能看到几次消光?
(3)改变1/2波片的光轴与激光通过P1后偏振方向之间夹角θ的数值,使其分别为15°、30°、45°、60°、75°、90°,把P2旋转360°寻找消光位置,记录相应的角度θp2,解释上面实验结果,并由此总结出1/2波片的作
用。

射率
要测量玻璃的相对折射率,首先要测出空
气中平面玻璃的布儒斯特角。为此,必须在光
具座上安装旋转工作台和转动支架。参考图
1?1,具体步骤如下:
1.在光具座上装一个移动座,其后再放入
专用移动座,并把旋转支架装到专用移动座上,
再把旋转工作台装入到专用移动座上,把接收
屏装入旋转支架的末端,把偏振片装在工作台与接收屏之间。
2.在移动座上装上光源。并调整反射光、偏振片光轴、接收器光轴在同一平面内。
3.将平面玻璃样品置于旋转工作台中心,并使反射面通过旋转中心,并用压片把样品砖