大学物理实验――光的偏振课件.ppt

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1、光的偏振物理实验中心一、实验原理（1）什么是偏振光？线偏振光cHE代表光波振动方向椭圆偏振光EE圆偏振光椭圆和圆偏振光可以看作是两个振动方向互相垂直、相位差恒定的线偏振光的合成。合成光振动方程：→线偏振光；（3）其它情况→椭圆偏振光。（1）返回自然光：各个方向上的光强相等，相位差随机。部分偏振光：某些方向上光强强，相位差随机。（2）如何产生偏振光A、以布儒斯特角入射产生线偏振光自然光线偏振光部分偏振光反射界面反射光为线偏振光马吕斯定律(Maluslaw)B、二相色性晶体制成的偏振片C、波片波片是各向异性晶体，对不同振动方向的光有不同的折射率——双折射现象。光轴波片O光和e光之间的相

2、位差：1/4波片使一定波长的o光和e光之间产生90度的相位差。线偏振光通过1/4波片线偏振器和1/4波片的组合称为圆偏振器。自然光和部分偏振光通过波片后不改变状态圆偏振光通过1/4波片波片后变成线偏振光。椭圆偏振光通过1/4波片后一般仍是椭圆偏振光，但当椭圆对称轴和波片光轴平行时变为线偏振光。返回方法：第一步：让光通过检偏器,并让检偏器旋转一周，则：线偏振光:两次光强最大,两次为零。部分偏振光和椭圆偏振光：两次光强最大,两次最小,但不为零。检偏器自然光和圆偏振光：光强始终不变。（3）如何检验偏振光能产生某种偏振态的装置都可以用来检验该偏振态第二步：区别自然光与圆偏振光、部分偏振光与

3、椭圆偏振光：圆偏振光和椭圆偏振光：由两个有确定相位差的相互垂直的光振动合成而成；自然光和部分偏振光：两个相互垂直的振动之间没有恒定的位相差。基本方法：在检偏器前加一块l/4波片区别自然光和圆偏振光:转动检偏器，有最大光强和消光的为圆偏振光，没有变化的则为自然光。检偏器区别部分偏振光和椭圆偏振光:同时转动波片和检偏器，有消光现象的为椭圆偏振光，没有消光现象的为部分偏振光。二、实验仪器介绍光源平行光管P1P2望远镜分光计载物台激光接收器/屏激光功率不可调，功率计的档位是测量量程。三、实验内容及要求1、鉴别半导体激光光源：2）固定起偏器在光强处于最大值处。1）移开望远镜，旋转起偏器，用激

4、光功率计记录光强的最大值和最小值；2、验证马吕斯定律：移回望远镜，旋转检偏器，用激光功率计观测检偏器P2转过的角度与光强I的变化规律。在0º~90º间每10º测一次。此时起偏器透光轴和波片光轴的夹角为或；3、观察线偏振光通过波片后的偏振状态旋转检偏器至消光，然后将1/4波片置于载物台，再旋转波片至消光，检偏器起偏器4、用激光功率计代替观察屏，重复实验3。每10º测一个数，只测波片旋转0º、20º、45º的情况。5、移开起偏器，观测激光直接通过波片后最接近线偏振光和圆偏振光时光强的最大和最小值。1/4波片的方位不变，用毛玻璃屏观察旋转检偏器P2一周光强的变化情况；将波片分别旋转20º

5、、45º，重复步骤2)。四、实验注意事项1、切勿迎着激光束看激光，以免损伤眼睛!2、光功率计读数前应在背景光下进行零点调节；3、激光通过起偏器后最大光强应>1mW；4、由于波片厚度精度等原因，时线偏振光通过波片后不是圆偏振光。