偏振光实验报告

偏振光实验报告 实验 1. 验证马吕斯定律 实验原理：某些双折射晶体对于光振动垂直于光轴的线偏振光有强烈吸收，而对于光振动平行于光轴的线偏振光吸收很少(吸收o 光，通过e 光)，这种对线偏振光的强烈的选择吸收性质，叫做二向色性。具有二向色性的晶体叫做偏振片。 偏振片可作为起偏器。自然光通过偏振片后，变为振动面平行于偏振片光轴(透振方向)，强度为自然光一半的线偏振光。如图1、图2 所示： 图1 中靠近光源的偏振片1P 为起偏器，设经过1P 后线偏振光振幅为0A （图2 所示），光强为I0。2P 与1P 夹角为 ,因此经2P 后的线偏振光振幅为cos0AA ，光强为20220coscosIAI,此式为马吕斯定律。 实验数据及图形： P1 P2 线偏光 单色自然光 线偏光 图1 P1 P2 A0 A0cosθ θ 图2 从图形中可以看出符合余弦定理，数据正确。 实验2.半波片，1/4 波片作用 实验原理：偏振光垂直通过波片以后，按其振动方向（或振动面）分解为寻常光（o 光）和非常光（e 光）。它们具有相同的振动频率和固定的相位差（同波晶片的厚度成正比），若将它们投影到同一方向，就能满足相干条件，实现偏振光的干涉。 分振动面的干涉装置如图3 所示，M 和N 是两个偏振片，C 是波片，单色自然光通过M 变成线偏振光，线偏振光在波片C 中分解为o 光和e 光，最后投影在N 上，形成干涉。 考虑特殊情况，当M⊥N 时，即两个偏振片的透振方向垂直时，出射光强为：)cos1)(2(sin420II；当M∥N 时，即两个偏振片的透振方向平行时，出射光强为：)coscossin2cossin21(222220// II。其中θ为波片光轴与M透振方向的夹角，δ为o 光和e 光的总相位差（同波晶片的厚度成正比）。改变θ、δ中的任何一个都可以改变屏幕上的光强。 当δ=（2k+1）π（1/2 波片）时，cosδ=-1，22 sin 20II，出射光强最大，2)21(sin 20// II，出射光强最小；当δ=[（2k+1）π]/2（1/4波片）时，cosδ=0，)2(sin420II,)2sin2(420// II。 特别地，利用 1/4 波片我们还可以得到圆偏振光和椭圆偏振光。当θ=45 度时，得到圆偏振光，此时让偏振片N 旋转一周，屏幕上光强不变。一般情况下，得到的是椭圆偏振光，让偏振片N 旋转一周，屏幕上的光斑“两明两暗”。 实验结果： 半波片实验数据表： M N 图3 分振动面干涉装置 I0 波片 偏振片 偏振片 单色自然光 1/4 波片实验数据：...