波片研究及椭圆偏振光的产生与检验

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1、波片研究及椭圆偏振光的产生与检验・实验目的1.观察光的偏振现彖，加深对光波传播规律的认识;2.了解玻片的作用和使用方法；3.掌握产生和检验椭関偏振光的原理和方法.・实验原理1.椭関的偏振光是指光的电场方向或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上描绘出的轨迹•当两个相互垂直的振动同时作用于一点时，若它们的频率相同并且有周定的位相差，则该点的合成振动的轨迹一般呈椭圆形.2.当线偏振光垂直入射1/2波片吋，出射的O光、e光有兀的相位延迟，出射的线偏光与入射线偏光的振动方向对于光轴0C方向对称.3.当线偏振光垂直入射1/4波片，并且光的偏振和光轴成B角，出射后成椭圆偏振光.特别当0

2、=45°时，出射光为圆偏振光.・实验内容及步骤〈一〉、1/2玻片的研究1.安装并调节装置（等高共轴）.2.消光：调节偏振片2,使透射光最小.3.加入1/2玻片，调节至透射光最小（记录角度）.4.将1/2玻片改变一定的角度40（eg.1O°,20°,30°，…）旋转检偏器，测量光强授小时对应初始值的变化4。5.处理数据，得出结论v二＞、1/4玻片的研究1.取下1/2玻片，旋转检偏器使光电流为0,记录此时检偏器的角度01.2.放入1/4玻片，旋转一周，定性观察，记录零点.3.求出相对入射线偏振光振动方向间的角度，并记录.4.从某个光电流为零的位置开始，把1/4波片转过15°

3、,记录光电流数值。旋转检偏振片一周，每隔15°记录一・次电流值.5.把上述玻片转过的角度改为45°,记录数据.6.处理数据，应出光强极坐标分布图.7.观察图像，得出结论.・数据记录（见附页）・相关图像及数据处理15°光强极坐标分布图45。光强极坐标分布图・实验现象与解释及相关结论1A0与A0＞的关系：△£）匕2A①.线偏振光透射后的变化规律：线偏振光与晶轴成0入射，线偏振光透射后，透射光矢量相对入射光矢量转过了2®角.现象解释：自然光透过起偏器后转化为线偏振光，当线偏振光垂直入射1/2波片时，出射的O光、e光有tt的相位延迟，岀射的线偏光与入射线偏光的振动方向对于光轴0

4、C方向对称•当线偏振光与晶片光轴成®角入射1/2波片时，出射光仍为线偏振光，但与光轴成■◎角.即线偏振光经入/2片电矢量振动方向转过了20角2.①两个正交的偏振片之间，放入1/4玻片，旋转一周，会岀现4次消光.②从某个光电流为零的位置开始，把1/4波片转过15°,会得到椭圆偏振光，作岀的光强极坐标分布图类似于纺锤形.③从某个光电流为零的位置开始，把1/4波片转过15°,会得到圆偏振光，作出的光强极坐标分布图近似为圆形.现象解释：自然光透过起偏器后转化为线偏振光，两同向传播的平面偏振光波，频率为co,相位差为&,振动方向分别沿x和y方向，且化简得当线偏振光垂直入射1/4波

5、片，并且光的偏振和光轴成於0=0。与*90。时，出射的均仍为线偏振光，再通过检偏器，即可消光.而旋转一周，出现4次出射光线仍为线偏振光的情况.&=15°日寸，出射的为椭圆偏振光；0=45°^寸，岀射的为圆偏振光.•误差分析1.距离、以及激光是否从正中央射入接收器等都会影影响光电接收器光的示数.2.光电接收器的示数可能会因光源电压不稳定等因素上下浮动.3.两偏振片与激光不垂直.4.激光器发出的光未调成平行光.5.实验中可以观察到，激光会有少量在偏振片或波片表面发生反射，使得透过的光强发生变化.・课后习题6.光电接收器收到了环境中其他光源的干扰Ex=Ev0cos(Gf)如何

6、判别圆偏振光和自然光？给出实验方案和袒理巒cos(a_j)Z72£2EEy0大致步骤：芦+首一2万甘cosSrin"厶xOyo厶丸厶夕。①将光源，1/4玻片，偏振片，光电接收器依次安装在光具座上，让光束依次穿过入/4片和检偏器.实验原理：自然光通过任何厚度的波片后仍然是自然光•圆偏振光通过一个入/4片后变为平面偏振光.