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《财政支出绩效评价》讲义

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《财政支出绩效评价》讲义

第一节概述

一、财政支出绩效评价的基本概念

(一)财政支出的概念

财政支出是财政支出绩效评价的对象,因此,了解和掌握财政支出的基本概念和内涵,是进行财政支出绩效评价的基础。财政支出是指市场经济条件下政府为完成其职能,取得所需商品和劳务而进行的财政资金支付活动,是政府作为社会经济管理者为弥补市场失灵而采取的一种经济行为。财政支出的范围一般是市场机制作用失效的领域,如一般公共服务、教科文事务与服务等。因此,财政支出的数额与范围往往反映着市场经济国家政府介入社会经济生活的规模与深度,也反映着国家财政在社会经济中的地位与作用。

(二)绩效评价的概念

所谓绩效是效益、效率和效果的统称,包括行为过程和行为结果两个方面。从经济学和行为学角度看,只有效益、效率和效果有机结合的人类社会和经济活动才是推动人类社会进步和经济发展的决定性因素,因此,绩效应当是衡量人类一切实践活动的客观标准。所谓评价,是指为了达到一定目的,运用特定的指标、设定的标准和规定的方法,对事物发展结果所处的状态或水平进行分析判断的计量或表达的过程。评价必须具有以下特征:一是评价的依据具有合理性;二是评价的标准具有客观公正性;三是评价的方法具有科学性;四是评价的结果具有可比性。

(三)财政支出绩效评价的概念

在财政支出领域中,效益、效果和效率以及其他术语经常在不同的场合使用,但其本质内涵并无实质性差别,它们都从资源投入与产出关系的角度描述资源配置所处的特定状态。但对于衡量财政支出结果,效益、效率和效果都是其中的一个方面,任何一个名词都不能准确、全面反映公共资源的配置状况。“绩效”的内涵更加广泛,绩效包含了效率、产品与服务质量及数量、机构所做的贡献与质量,包含了节约、效益和效率。运用“绩效”概念衡量财政支出行为,所指的不单纯是一个政绩层面的概念,主要包括财政支出成本、支出效率、政治稳定、社会进步和发展前景等内涵。对于财政支出绩效可从不同的角度进行分析。

从衡量尺度上,可从实物和价值两个方面去分析。从实物形态分析看,支出的实物结果与所使用的资源投入的对比关系,反映了技术的有效性。在既定投入水平下,产出规模的大小,代表技术效率的高低;在产出规模既定的条件下,投入规模的大小,也代表技术效率的高低。从价值形态分析看,“绩效”意味着通过各种资源投入的合理组合,实现既定产出的成本最小化或既定成本的产出最大化。

从结果体现上,可从经济绩效、社会绩效和政治绩效去分析。讲求社会绩效和政治绩效是财政活动与企业活动的根本区别。政府理财不仅仅停留在经济绩效的表层上,还注重社会绩效和政治绩效的提高。经济绩效表现在经济持续发展上,不仅仅在经济总量上扩张,而且经济结构和生产效率有质的提升;社会绩效是经济发展基础上的社会进步,包括居民生活水平和生活质量的普遍改善,社会公共产品供应质量与水平的提高,社会治安状况良好,就业水平稳定增长,公民素质不断提高,社会环境不断得到优化等;政治绩效主要体现在制度安排和制度创新方面的改进,通过制度创新改进决策机制和决策成本,实现公平与效率原则。在政府绩效体系中,经济绩效是政府绩效的根本内涵和外在表现。

根据以上有关财政支出、绩效评价的分别定义,不难给出财政支出绩效评价的定义:财政支出绩效评价是财政部门和预算部门(单位)根据设定的绩效目标,运用科学、合理的评

价方法、指标体系和评价标准,对财政支出产出和效果进行客观、公正的评价。

二、财政支出绩效评价的理论基础

(一)公共财政理论

公共财政是国家为市场经济提供公共服务而进行的政府分配行为,其分配具有公共性和非市场盈利性两个基本特征,其收支活动主要通过公共财政预算来体现。公共财政支出是公共财政的一个重要内容,财政支出管理所寻求的目标就是经济增长、社会稳定、效率和公平等等。为了履行好财政职能,在经济实际运行过程中,必须以高效的方式对采集的公共资源进行分配和运用。从社会资源的角度看,资源永远是稀缺的,资源的稀缺性正是公共财政研究的理论基点。既然社会存在着资源稀缺问题,就有一个如何提高资源配置效率的问题。

财政支出的效率性体现在政府对公共商品的资源配置是否达到最优化,公共商品的提供成本是否最低,提供的水平和结构是否合理,从而能达到社会福利最大化的目标,这是公共财政研究所追求的永恒主题。“效率优先、兼顾公平”是公共财政分配的重要原则,财政支出的配置模式及最终支出必然要体现这一原则。资源稀缺反映到政府收支上来,就是财政不能满足支出需要,必然存在一个节约资源和讲求效益的问题。这就要求对财政支出的资金去向合理性及资金使用效果两个问题做出解释,进行科学的描述。这也是财政支出绩效评价存在的前提。

(二)受托责任理论

受托责任理论认为,随着人类社会的发展,人类所拥有的财产规模不断膨胀,致使财产所有者无法直接经营和管理所掌握的财富和资源,由此必然导致财产所有权和财产经营管理权的分离。财产所有权与财产经营管理权的分离,又客观上导致财产委托者对财产受托者进行经济监督的需要。因此,受托责任就是财产受托者在经济上受托或受命履行自己的经济责任,并向委托者负有定期报告履行职责状况和结果的责任,受托责任关系也就成为委托人与受托人之间的权利与义务关系。在此关系中,委托人将其财产托付给受托人并赋予其相应的行为要求、报酬和权力;受托人接受委托并对其承担特定经济责任。

在受托责任关系中,委托人希望受托人能诚实、公允地履行受托经济责任,不仅要求实现其财产的保全,还要实现财产的高效、安全运行。而受托人也具有向委托人交代或说明其在诚实、公允地履行受托经济责任的义务。基于委托人的愿望和确保受托人履行受托责任的真实公允性或可信性,产生了对绩效评价的要求,即委托人借助于绩效评价来控制受托人对于受托经济责任履行的过程和状况。之所以如此,是因为委托人和受托人在财产经营管理上存在着法律、时间、空间和信息等诸方面的分离性,使得委托人往往不能直接控制受托人的责任履行过程和会计报告质量,因此,必须借助于一个独立的第三者来实现这种控制,这就直接导致了绩效评价的产生。因此说,受托经济责任的存在是绩效评价产生和发展的首要前提,而绩效评价的本质目标就是要确保受托经济责任的全面、有效履行。绩效评价对于受托经济责任的履行具有以下两个方面的作用:一是反映和控制受托经济责任的具体履行过程;二是反映受托经济责任履行的最终结果。在实践中,后者对于委托人来说更为重要,它是委托人了解责任履行状况的最基本依据。政府作为纳税人的代言人,代表纳税人筹集财政资金,并分配使用财政资金,有责任对其支出管理情况进行绩效评价,以评判其支出管理过程是否符合经济性、效率性和有效性原则,是否达到最大的财政支出效益。这种受托经济责任理论构成了财政支出绩效评价的基础理论。

三、财政支出绩效评价的重要意义

(一)财政支出绩效评价是公共财政框架的重要组成部分

在公共财政框架下,预算编制、预算执行和预算监督三分离是公共财政框架的基本要求。

以“零基预算”为具体编制方法的部门预算,其特点是:“人员经费按编制、公用经费按定额、专项经费按财力可能”的预算编制方法,打破了长期以来沿用的“基数加增长”办法;以财政国库单一账户体系为主要形式的预算执行制度——国库集中收付制度,改原来由各单位承担的出纳职能,变由财政部门设立的国库集中支付机构统一办理,并采取财政直接支付和财政授权支付两种形式,将所需支付的资金直接支付到商品供应者和劳务提供者;以绩效评价为重要手段的预算监督机制正在逐步形成,它将成为公共财政管理的“三驾马车”之一,共同规范财政资金的使用与绩效。财政支出绩效评价采用科学规范的评价制度体系,通过“跟踪问效”的方式,对财政资金运行过程及其结果进行科学分析和综合评判。

(二)财政支出绩效评价是推进政府职能转变的客观需要

财政资金是政府性资金,实际上是老百姓的钱,必须符合人民群众的利益。政府职能主要是经济调节、市场监管、社会管理、公共服务四个方面。财政的职能、结构由政府职能来决定,必须依据政府职能转变的要求来优化财政支出结构,财政资金的安排必须符合政府公共管理的要求。今后财政支出重点要放在公共事业领域,如社会事业发展、基础设施、社会保障等,对市场能配置资源的领域要坚决退出。因此,通过绩效评价,优化财政资源配置,提高财政支出效益,用有限的财力最大限度地满足公共管理需要,解决好事关人民群众切身利益的根本问题,在客观上也是政府职能转变的需要。

(三)财政支出绩效评价是提高资金使用效益的内在要求

随着经济社会的不断发展,财政支出规模也不断扩大,财政在确保解决“吃饭”问题的前提下,有雄厚的资金用于“建设”。“建设”与“吃饭”不同,必须更讲求效益。花钱就要花个明白,要搞清楚资金的投向及效益,要符合老百姓的意愿。政府将大量资金用于专项建设,这些资金使用情况到底如何,有没有达到预期的效果,客观上需要一套科学、规范的评价体系来衡量。

四、财政支出绩效评价的基本依据

(一)国家和省、市有关法律、行政法规及规章制度;

(二)各级政府制订的国民经济与社会发展规划和方针政策;

(三)财政部门制定的绩效评价管理制度和工作规范以及相关专项资金管理办法;

(四)部门(单位)职能、职责及绩效目标和年度工作计划与中长期发展规划;

(五)部门(单位)预算申报的相关材料和财政部门的预算批复、地方申请专项转移支付资金的相关资料;

(六)部门(单位)项目预算申报论证材料和项目验收报告;

(七)部门(单位)年度决算报告和年度审计报告;

(八)其他相关资料。

第二节财政支出绩效评价的指标体系

财政支出绩效评价指标包括两大类,即定量指标和定性指标。定量指标是指直接可以通过数据计算分析评价内容、反映评价结果的指标,包括共性指标和个性指标。共性指标是适用所有部门的概括性指标。个性指标是根据评价对象不同特点设定的特定指标。定性指标是指无法直接通过数据计算分析评价内容,需对评价对象进行客观描述和分析来反映评价结果的指标。

一、定量指标

(一)共性指标

1.目标设定情况。是指评价对象对预定目标的设定、规划情况是否科学、合理,能否体现财政支出的经济性、效率性和有效性等。可细化为以下指标:

(1)依据的充分性:项目资金设立依据是否充分,有无经科学论证。

(2)目标的合理性:项目资金使用预定目标是否明确,目标设置是否客观、科学。

2.目标完成程度。是指评价对象总体目标或阶段目标的完成情况。可细化为以下指标:

实际达到效果是指评价对象实际达到的效益,当效益可以量化时,则采用相应的数额;当效益不可量化时,可以采用专家评议、调查问卷等方法,得出结论。

(3)完成的及时性:项目资金使用的预定目标是否如期完成,未完成的理由是否充分。

(4)验收的有效性:项目验收方式的合理性、验收机构的权威性和验收结果的公正性等。

3.资金落实情况。主要反映计划投入情况、资金到位情况等。可细化为以下指标:

(3)资金到位及时性:各项资金是否按项目进度及时到位。

4.实际支出情况。主要反映实际支出结构的合理性、超支或结余情况、资金利用效率等。可细化为以下指标:

(2)支出的相符性:项目的实际支出与预算批复(或合同规定)的用途是否相符,项目经费收支的平衡情况以及支出调整的合理性(只计算财政拨款部分)。

(3)支出的合规性:项目的实际支出是否符合国家财经法规和财务管理制度以及有关专项资金管理办法等情况。

5.会计信息质量。主要反映会计信息资料的真实性、完整性和及时性等。可细化为以下指标:

(1)信息的真实性:项目实际发生支出的会计核算是否真实、准确和规范。

(2)信息的完整性:项目资金投入、支出、资产等会计核算资料的完整性。

(3)信息的及时性:各类会计核算资料提供的及时性;已完成项目是否及时进行决算与审计;项目形成的固定资产是否及时登记入账等情况。如:

6.财务管理状况。可细化为以下指标:

(1)制度的健全性:项目单位的内部财务管理制度、会计核算制度的完整性和合法性;是否有项目资金管理办法,并符合有关财务会计管理制度的规定。

(2)管理的有效性:项目的重大开支是否经过评估论证;资金的拨付是否有完整的审批程序和手续;财务管理制度是否按规定有效执行。如:

7.资产配置与使用。主要反映资产配置的合理性和资产使用情况等。可细化为以下指标:

(1)制度的健全性:项目单位的资产管理制度是否健全、完整和合法。

(2)制度的有效性:资产管理制度是否得到有效执行,固定资产是否有专人妥善保管。如:

(二)个性指标

个性指标是评价财政支出效益的核心指标。按照财政支出功能和类别,分为政府运转支出、教育支出、科学技术支出、医疗卫生支出、社会保障支出、文化体育与传媒支出等若干大类指标,每一大类指标又由若干个明细指标组成。

1.政府运转支出指标。包括趋势分析指标、结构性指标和定额指标三类。每类指标又由

若干个指标组成(如图1-2)。涉及的财政支出科目包括行政管理费、公检法司支出和其他部门事业费等。

2.教育支出指标。由投入资金分析、财政资金产出效益、财政资金利用效率和发展潜力四类组成,每一类都包括若干指标(如图1-3)。涉及的财政支出科目包括教育事业费等。

(2)创收能力:反映除财政投入外自我创收的能力,具体由专家评定。

3.科学技术支出指标。由投入资金分析、财政资金产出效益、财政资金利用效率和发展潜力四类组成,每一类都包括若干指标(如图1-4)。涉及的财政支出科目包括科学事业费等。

(12)应用研究在国际国内的先进性:由专家评议。

4.医疗卫生支出指标。由投入资金分析、财政资金产出效益、财政资金利用效率和发展潜力四类组成,每一类都包括若干指标(如图1-5)。涉及的财政支出科目包括卫生经费等。

(4)医疗设施先进性和完好率:由专家评定。

(6)农村卫生和县乡村三级服务网络的完善性:由专家评定。

(8)社会公众满意率:可以采用调查问卷的形式确定结果。

(10)卫生科研在国际国内的水平:由专家评定。

5.文体与传媒支出指标。由投入资金分析、财政资金产出效益、财政资金利用效率和发展潜力四类组成,每一类都包括若干指标(如图1-6)。涉及的财政支出科目包括文体广播事业费等。

(8)

(9)项目在国际国内的水平:由专家评议。

6.社会保障支出指标。包括国有企业失业职工基本生活保障、养老保险、医疗保险、失业保险、最低生活保障线、财政资金落实情况和社会稳定评估等七类指标。每一类都包括若干指标(如图1-7)。涉及的财政支出科目包括社会保障补助支出等。

(7)目标完成情况=政府下达目标数-实际参保人数

二、定性指标

(一)定性指标的构成

定性指标是用于评价财政支出项目涉及政治影响、社会稳定、改革与发展、资源配置状况、服务态度和质量等非定量指标因素,是对定量指标的进一步补充。定性指标主要由财政支出项目预定目标规划与执行情况、项目单位管理人员素质、支出项目的管理水平、项目的发展创新能力与战略、服务硬环境与服务满意度、综合社会贡献等6项非定量指标构成。

1.支出项目预定目标规划与执行情况。指财政支出项目单位申请支出项目时,对预定目标的设定、规划和执行基本情况是否合理,能否体现支出绩效的经济性、效率性和有效性,以及单位的组织能力和科学决策水平等因素。

2.项目单位管理人员和财务人员素质。指财政支出项目部门和单位的管理人员和财务人员的文化水平、职业道德水准、专业技能、组织纪律、参与社会建设事业的积极性及爱岗敬业精神等方面的综合因素。

3.支出项目的基础管理水平。指财政支出项目部门和单位按照国家政策法规规定和本单位实际情况,在事业建设和发展过程中形成和运用的维系单位正常运作及生存与发展的组织结构、管理模式、各项基础管理制度、激励与约束机制、信息支持系统、依法行政、精神文明建设等方面的建设及贯彻执行状况。

4.发展创新能力与战略。包括制度创新、管理创新、技术创新、服务创新、观念创新等方面的意识和能力。在发展战略方面包括科技投入、市场开拓、项目规划、资源配置、资本筹措及人力资源等方面的谋划和策略。

5.服务硬环境与服务满意度。指部门和单位办公条件和主要专用设备的先进程度,以及适用性、技术水平、使用及闲置状况、更新改造情况、技术投入水平和采用环保技术措施等情况。在推动事业改革和发展中,服务的种类、速度、方便程度、服务态度和质量,以及群众接受服务的心理满足程度等。

6.综合社会贡献。指部门和单位对经济增长、社会发展、环境保护等方面的综合影响。主要包括对国民经济及区域经济增长的贡献、提供就业和再就业机会、履行社会责任与义务以及信用操守情况、对财政税收的贡献和对环境的保护影响等等。

(二)定性指标的权重

财政支出绩效评价依据层次分析法设定不同层次指标的权重,然后采用综合指数法根据各项指标的权数进行加权汇总得出量化的评价结果。6项定性指标的权重如表1-1所示:

表1-1 绩效评价定性指标权重表

项目定性指标权重比例

1支出项目预定目标规划、执行情况2020%

2管理人员和财务人员素质1515%

3基础管理水平1515%

4发展创新能力与战略1717%

5服务硬环境与服务满意度1717%

6综合社会贡献1616%

合计100100%

三、指标体系的运用与量化

就整体而言,评价指标中定量指标分值一般占整个指标体系的80%,定性指标(W)占20%。定量指标中的权重又可以细分为:共性指标(A)占30%,个性指标(B)占70%。每类指标总分都为100分,根据其明细指标的得分(P i)和设定的权重(I i)计算出得分(也可以采用平均分),再将每类指标的得分与权重的乘积加总,得出评价分数(S)。其通用公式为:

S=(A×30%+B×70%)×80%+W×20%

P i:每项指标算出的结果转化成相应的分值。

I i:根据评定对象的性质,对所选指标设定相应的权重。

B、W的计算方法同上。

四、评价结论

评价结果分为优秀、良好、中等、合格、不合格五等,根据计算结果的分值,确定评价对象最后达到的档次。具体见表1-2所示。

表1-2 评价结果分值表

项目优秀良好中等合格不合格

分值S S≥90

90>

S≥80

80>

S≥70

70>

S≥60

60>S

第三节财政支出绩效评价的标准体系

一、财政支出绩效评价标准的意义

(一)评价标准是衡量财政支出绩效的基本准绳

(二)评价标准是判断财政支出监管质量的客观依据

(三)评价标准是确保评价结果客观公正的基准尺度

二、财政支出绩效评价标准设定的基本原则

(一)客观公平原则

(二)定量与定性标准相结合的原则

(三)依指标设定原则

(四)开放性原则

三、财政支出绩效评价标准的基本类型

一般而言,财政支出绩效评价标准按照可计量性分为定量标准和定性标准,但定量标准和定性标准可以根据标准的取值基础不同,分为行业标准、计划标准、经验标准、历史标准等四种类型(如图1-8所示)。

(一)行业标准

行业标准是以一定行业许多群体的相关指标数据为样本,运用数理统计方法计算和制定出的该行业评价标准。

采用行业标准便于管理部门对各类支出项目的绩效水平进行历史的、横向的比较分析,通过评价结果总结出一定时期内同类支出项目应达到的经济效率或有效水平,并为加强支出管理提供科学标准。

行业标准适用于单位支出评价和项目支出评价,或者作为标准体系的组成部分被纳入到综合评价中。在进行单位支出评价时,行业标准也只适用于那些具有相同或类似财政支出项目,并且职能目标基本一致的单位。在进行项目支出评价之前,要考察项目支出的初始目标是否一致,如果有的项目偏向经济绩效目标,而有的项目偏向于社会绩效或政治绩效目标,这些项目就不适宜采用同一个行业标准进行绩效评价,这时可以考虑采用其他标准。

(二)计划标准

计划标准(又称“目标”或“预算标准”),它是指以事先制定的目标、计划、预算、

定额等预定数据作为评价财政支出绩效的标准。计划标准具有以下三个特性:一是具有较强的计划性,通常是在支出行为发生前即予以确定;二是具有一定的前瞻性,往往高于某地区、部门或单位的当前支出绩效水平;三是具有不确定性,随着支出行为所处阶段的不同,其计划标准也有所不同。

计划标准的作用是通过将实际完成值与预定数据进行对比,发现差异并达到评价目的。

计划标准比较适用于部门和项目评价。但由于计划标准往往受主观因素的影响,其制定要求相应较高。如果制定得科学合理,则具有较好的激励效果。反之,标准不是过高,就是过低。计划标准过高,出现鞭打快牛或者完不成现象,容易挫伤积极性;计划标准低了,又起不到激励作用。

(三)历史标准

历史标准是以本地区、本部门、本单位或同类部门、单位、项目的绩效评价指标的历史数据作为样本,运用一定的统计学方法计算出的各类指标的平均历史水平。

由于历史标准具有较强的客观性和权威性,在实际操作中得到了广泛应用。需要注意的是,运用历史标准的基本假设是现行评价对象所处的环境与历史标准所涉及的那段时间的环境大体一样。如果环境发生了较大变化或者持续不稳定,则不适宜采用历史标准进行评价。实际运用时也要对历史标准进行及时地修订和完善,尤其要注意剔除价格变动、数据统计口径不一致和核算方法改变所导致的不可比因素,以保证历史标准符合客观实际情况。

(四)经验标准

经验标准是根据长期的财政经济活动发展规律和管理实践,由在财政管理领域有丰富经验的专家学者,在经过严密分析研究后得出的有关指标标准或惯例。

经验标准具有较强的公允性和权威性,在财政支出绩效评价中具有一定的适用价值。但是在财政支出绩效评价体系中,不是所有的指标都有经验标准可供使用,经验标准的适用范围比较局限。

经验标准适用于缺乏同业比较资料,尤其是缺乏行业标准时的绩效评价。即便两种标准同时可供使用,当行业标准不如经验标准权威性高时,为保证评价结果得到评价对象和社会公众的认可,应当选择经验标准而非行业标准。

四、财政支出绩效评价标准的取值基础

(一)定量标准

财政支出绩效评价定量指标的标准值通常是建立在国家财政主管部门根据全国行政事业单位和建设单位决算数据资料及有关统计信息的基础上,保留符合测算要求的财政支出数据,剔除掉不符合参与测算的数据,综合运用统计学方法所测算出来的相关数值的集合。标准值测算的过程如下:

1.确定参照样本库,搜集相关数据。

2.划分标准值档次,通常划分为:好、较好、中等、较差、差五个档次。在实际评价工作中,一般将这五个档次称为优、良、中、低、差。

3.确定各档次的标准值。标准值的确定通常采用以下两种计算方法:

(1)递进平均法。递进平均法是计算多档次标准值的一种常用方法,它采用层层递进的方式,分别确定不同档次的标准值。这种方法的基本步骤是:首先,计算所有测算指标样本数据的平均值,将其作为评价标准值的“平均值”。其次,在所有样本数据中筛选出大于“平均值”的样本数据,计算出这些样本数据的平均值,作为评价标准的“较好值”。再次,对样本数据进行进一步筛选,挑选出测算指标大于“较好值”的样本数据,计算出其平均值,作为评价标准的“好值”。同理,计算出评价标准值的“较差值”和“差值”。

(2)分段平均法。该法的基本步骤是:首先,对测算样本按照实际值从大到小(对于逆指标,从小到大)进行排序,然后对排序的样本,根据标准值的需要对应分为五段,例如前20%的样本数据为第一段,后20%的样本为第五段,最后计算出各段测算指标样本数据的平均值,分别作为评价的“好”、“较好”、“中等”“较差”、“差”五级的标准值。

(二)定性标准

定性标准是定性指标进行综合分析判断的客观参照,一般根据评价指标的概念与内涵,结合财政支出的目标,运用一定的评语确定财政支出绩效结果。由于定性标准无法量化的自身特点决定了它在常规评价中通常不太受重视,但在绩效评价中,许多指标,尤其是许多效果指标都难以量化,所以定性指标和标准在绩效评价中的作用是不可或缺的。

对于定性标准的设置,可以从以下方面取得判断的依据:一是专家经验;二是问卷测试;三是横向比较。综合比较国内外已实施的某类财政支出绩效所达到的结果,对评价项目的绩效给出评语。四是一票否决。该方法通常运用在项目或单位使用的财政资金上。当某个项目或单位使用资金的行为违法违规时,或认为某个项目不必要进行时,财政部门可以采用“一票否决”,直接确定该项目的绩效为差。

定性标准的测定通常是上述方法的综合运用,但较多的是依靠评价专家的专业判断或问卷测试的形式进行,形成若干个从高到低的有档次的评语。

第四节财政支出绩效评价的组织实施

一、财政支出绩效评价的程序

(一)设定绩效目标

部门(单位)编制支出预算时,应当设定绩效目标,列入财政、主管部门绩效评价范围的项目,项目单位应提前做好自评工作,并在项目执行过程中注意收集与项目实施各环节相关的信息资料。

(二)组建工作专组

确定评价目标后,应根据评价对象的具体情况,从有关部门或中介机构抽调业务骨干组建评价工作组,承担整个评价过程中的各项具体工作。

(三)制定评价实施方案

评价工作组应根据评价工作规范,拟定绩效评价工作具体方案,方案中要明确评价对象、目的、内容、依据、组织分工、实施步骤和拟用评价方法、选用评价指标、各项指标的权重分值、必备评价资料以及其他相关要求等,报经评价组织领导机构批准。

(四)下达考评通知

评价工作组实施绩效评价工作前,评价组织机构应向被评价对象下达评价通知书,明确评价任务、目的、内容、依据、评价人员、评价时间和有关要求等。

(五)收集基础数据资料

评价工作组在单位自评的基础上,按照评价要求收集、核实、整理有关评价的基础数据资料,并对单位所提交数据资料的合法性、真实性、相关性、完整性、客观性进行审查,对

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: 光波的振动方向与光波的传播方向垂直。自然光的振动在垂直与其传播方向的平面内,取所有可能的方向;某一方向振动占优势的光叫部分偏振光;只在某一个固定方向振动的光线叫线偏振光或平面偏振光。将非偏振光(如自然光)变成线偏振光的方法称为起偏,用以起偏的装置或元件叫起偏器。 (一)线偏振光的产生 1.非金属表面的反射和折射 光线斜射向非金属的光滑平面(如水、木头、玻璃等)时,反射光和折射光都会产生偏振现象,偏振的程度取决于光的入射角及反射物质的性质。当入射角是某一数值而反射光为线偏振光时,该入射角叫起偏角。起偏角的数值α与反射物质的折射率n 的关系是: n =αtan (1) 称为布如斯特定律,如图1所示。根据此式,可以简单地利用玻璃起偏,也可以用于测定物质的折射率。从空气入射到介质,一般起偏角在53度到58度之间。 非金属表面发射的线偏振光的振动方向总是垂直于入射面的;透射光是部分偏振光;使用多层玻璃组合成的玻璃堆,能得到很好的透射线偏振光,振动方向平行于入射面的。 图 1 图 2 2.偏振片 分子型号的偏振片是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构的分子,这些分子平行地排列在同一方向上。这种胶膜只允许垂直于分子排列方向的光振动通过,因而产生

线偏振光,如图2所示。分子型偏振片的有效起偏范围几乎可达到180度,用它可得到较宽的偏振光束,是常用的起偏元件。 图 3 鉴别光的偏振状态叫检偏,用作检偏的仪器叫或元件叫检偏器。偏振片也可作检偏器使用。自然光、部分偏振光和线偏振光通过偏振片时,在垂直光线传播方向的平面内旋转偏振片时,可观察到不同的现象,如图3所示,图中(α)表示旋转P ,光强不变,为自然光;(b )表示旋转P ,无全暗位置,但光强变化,为部分偏振光;(c )表示旋转P ,可找到全暗位置,为线偏振光。 (二)圆偏振光和椭圆偏振光的产生 线偏振光垂直入射晶片,如果光轴平行于晶片的表面,会产生比较特殊的双折射现象。这时,非常光e 和寻常光o 的传播方向是一致的,但速度不同,因而从晶片出射时会产生相位差 d n n e )(200 -= λπ δ (2) 式中0λ表示单色光在真空中的波长,o n 和e n 分别为晶体中o 光和e 光的折射率,d 为晶片厚度。 1.如果晶片的厚度使产生的相位差1 (21)2 k δπ=+,k =0,1,2,…,这样的晶片称为1/4波片,其最小厚度为0 min 4() o e d n n λ= -。线偏振光通过1/4波片后,透射光一般是椭 圆偏振光;当α=π/4时,则为圆偏振光;当0=α或π/2时,椭圆偏振光退化为线偏振光。由此可知,1/4波片可将线偏振光变成椭圆偏振光或圆偏振光;反之,它也可将椭圆偏振光或圆偏振光变成线偏振光。 2.如果晶片的厚度使产生的相差πδ)12(+=k ,k =0,1,2,…,这样的晶片称为半波片,其最小厚度为0 min 2() o e d n n λ= -。如果入射线偏振光的振动面与半波片光轴的交角为 α,则通过半波片后的光仍为线偏振光,但其振动面相对于入射光的振动面转过α2角。 3. 如果晶片的厚度使产生的相差2k δπ=,k =1,2,3,…,这样的晶片称为全波片, 其最小厚度为0 min o e d n n λ= -。从该波片透射的光为线偏振光。

实验报告-偏振光学实验

实验报告 姓名:班级:学号:实验成绩: 同组姓名:实验日期:2008-3-3 指导老师:助教10 批阅日期: 偏振光学实验 【实验目的】 1.观察光的偏振现象,验证马吕斯定律 2.了解1/2波片,1/4波片的作用 3.掌握椭圆偏振光,圆偏振光的产生与检测. 【实验原理】 1.光的偏振性 光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为 偏振态。如果光在传播过程中,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 量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。若 光矢量绕着传播方向旋转,其端点描绘的轨道为一个圆,这种偏振态称 为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆,就成为椭圆偏振态(见图2)。

2.偏振片 虽然普通光源发出自然光,但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种性质称为二向色性。)。偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器和检偏器是通用的。 3.马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为α,透过起偏器的线偏振光振幅为,则透过检偏器的线偏振光的振幅为A,A=ɑ,强度I=,I=ɑ= Iɑ=ɑ式中为进入检偏器前(检偏器无吸收时)线偏振光的强度。 这就是1809年马吕斯在实验中发现的,所以称马吕斯定律。显然,以光线传播方向为轴,转动检偏器时,透射光强度I将发生周期变化。

SGP-I型偏振光实验系统说明书

1规格与主要技术指标 1.1 规格 计算机与操作软件1套 格兰棱镜2块 1/2波片(632.8nm) 1片 1/4波片(632.8nm) 1片 三维调节架2套 二维调节架2套 底座9套 由步进电机控制的调节架3套 光电接收系统2套 分束器1片 氦氖激光器(包括电源)1套 1.2 主要技术指标 所有调节架光学中心高度200mm 步进电机控制的调节架任意旋转角度,精度0.05° 氦氖激光器和电源波长632.8nm 、功率≥1.5 mW 2工作原理 2.1 实验用光源 光源采用氦氖激光光源,这种光源具有很好的单色性,波长为632.8nm。 2.2 偏振器 偏振器从工作原理上可分为三大类:(1)利用反射和折射产生线偏振光的原理制成的各种偏振分光镜;(2)由双折射晶体制成的各种偏振棱镜;(3)由二向色性透光材料制成的偏振片。当偏振器用来将自然光转换成线偏振光时通常被称之为起偏器,而偏振器被用来检验偏振光时又被称之为检偏器。本实验采用格兰棱镜做偏振器。 波片波片是相位延迟器的一种,是由双折射材料制成的一种光学元件,本实验采用石英晶体材料制作的偏振片,其性能稳定。 2.3 原理 光的偏振现象比光的干涉和衍射更为抽象,若不借助于专门的器件和方法,人的眼睛和光学接收器无法鉴别光的偏振特性,为适应大学基础实验要求,我公司特设计了一套用于偏振光实验的实验系统,该系统的测量内容包括两部分:一是对用做起偏和相位延迟器件本身的工作参数进行标定测量,二是利用偏光器件对光的偏振性质进行测量和鉴别。 偏振光实验,将光电接收的电信号经A/D变换进入计算机进行处理,实验中通过测量光强分布来确定偏振光的偏振态。 用光电器件探测偏振光时,应注意的一个问题是:几乎所有的光电器件都具有偏

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I 0。2P 与1P 夹角为θ,因此经2P 后 的线偏振光振幅为θcos 0A A =,光强为θθ20220cos cos I A I ==, 此式为马吕斯定律。 实验数据及图形: P 1 P 2 线偏光 单色自然光 线偏光 图1 P 1 P 2 A 0 A 0cos θ 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:)cos 1)(2(sin 420δθ-= ⊥I I ;当M ∥N 时,即两个偏振片的透振方向平行时,出射光强为:M N 图3 分振动面干涉装置 I 0 波片 偏振片 偏振片 单色自然光

偏振光实验数据处理分析

偏振光实验数据处理分析 ——关于验证马吕斯定律的数据处理方法 一、 马吕斯定律: 1.一束光强度为的线偏振光,透过检偏器以后,透射光的光强度为α20cos I I = (1) 其中是线偏振光的光振动方向与检偏器透振方向间的夹角,该式称为马吕斯定律。 2.在光路中放入偏振片 作为起偏器,获得振动方向与 透振方向一致的线偏振光,线偏 振光的强度为入射自然光强度的 。 马吕斯定律光路图 3.在光路中放入偏振片,作为检偏器,其透振方向 与的夹角为,透过的光振 幅为 αcos A A 2 20 2 = (2) 式中为透过的线偏振光的振幅。因为 ,所以,光强度为α20cos I I = 这就是马吕斯定律,马吕斯定律说明了入射到偏振片上的线偏振光,其透射光强度的变化规律。 二、 简单实验过程 以He-Ne 激光作光源,用偏振片起偏和检偏,光电池接收,用电检流计量度光强的大小。实验从两偏振片方向(或称光轴)平行或垂直开始,记录光电流。测量时每转15记录一个数据,转180,取12个位置读数。 2 P 1 P

三、 数据处理 以角度为横坐标,光电流为纵坐标画图,并与余弦函数的平方值随着角度的变化关系比较 表1 将表1中角度θ和电流i 的数据输入,并通过工作表计算出2cosθ的值。打开Origin 数据处理软件,将含有原始数据的excel 工作表在Origin 数据处理软件中打开。 当图形窗口为当前窗口时,可以采用从菜单进行电流i 和cos 2θ的直线拟合,其拟合的函数为 Y=A+BX i 采用最小二乘法估计方程参数: B X -Y A = ∑ ∑ = N i 2 i N i i i X -X Y -Y X -X B )() )(( 对马吕斯定律的验证一般采用的方法是由实验得到的角度θ和电流i 的数据,进而用作图法得出cos 2θ和I 成正比的线性关系,如果cos 2θ与电流i 的线性关系良好,则说明马吕斯定律得以验证。然而学生用作图法验证马吕斯实验时,是用目测测试点分布而画出cos 2θ和电流i 之间的直线图,目测时测试点呈直线与否的界限难以确定,手工作图过程中也必然引入误差,以至于使实验中真正导致误差较大的原因容易被掩盖。同时,这种处理方法也使实验中产生的有规律性的误差被忽略,其结果往往达不到定量验证的目的。用Origin 数据分析软件依据最小二乘法原理进行实验数据处理,可由相关系数R 定量表示测试点的线性程度,达到定量验证物理规律的目的。由回归标准差SD 可得到实验误差。

偏振光的研究实验报告doc

偏振光的研究实验报告 篇一:偏振光的观测与研究~~实验报告 偏振光的观测与研究 光的干涉和衍射实验证明了光的波动性质。本实验将进一步说明光是横波而不是纵波,即其E和H 的振动方向是垂直于光的传播方向的。光的偏振性证明了光是横波,人们通过对光的偏振性质的研究,更深刻地认识了光的传播规律和光与物质的相互作用规律。目前偏振光的应用已遍及于工农业、医学、国防等部门。利用偏振光装置的各种精密仪器,已为科研、工程设计、生产技术的检验等,提供了极有价值的方法。 【实验目的】 1.观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念。 2.了解偏振光的产生和检验方法。 3.观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。 4.观测椭圆偏振光和圆偏振光。 【实验仪器】 光具座、激光器、偏振片、1/4波片、1/2波片、光电转换装置、光点检流计、观测布儒斯特角装置 图1 实验仪器实物图 【实验原理】 1.偏振光的基本概念 按照光的电磁理论,光波就是电磁波,它的电矢量E和

磁矢量H相互垂直。两者均垂直于光的传播方向。从视觉和感光材料的特性上看,引起视觉和化学反应的是光的电矢量,通常用电矢量E代表光的振动方向,并将电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光振动面。在传播过程中,光的振动方向始终在某一确定方位的光称为平面偏振光或线偏振光,如图2(a)。光源发射的光是由大量原子或分子辐射构成的。由于热运动和辐射的随机性,大量原 - 子或分子发射的光的振动面出现在各个方向的几率是相同的。一般说,在106s内各个方向电矢量的时间平均值相等,故出现如图2(b)所示的所谓自然光。有些光的振动面在某个特定方向出现的几率大于其他方向,即在较长时间内电矢量在某一方向较强,这就是如图2(c)所示的所谓部分偏振光。还有一些光,其振动面的取向和电矢量的大小随时间作有规则的变化,其电矢量末端在垂直于传播方向的平面上的移动轨迹呈椭圆(或圆形),这样的光称为椭圆偏振光(或圆偏振光),如图2(c)所示。 图2 光波按偏振的分类 2.获得偏振光的常用方法 (1)非金属镜面的反射。 通常自然光在两种媒质的界面上反射和折射时,反射光和折射光都将成为部分偏振光。并且当入射角增大到某一特定值时,镜面反射光成为完全偏振光,其振动面垂直于入

偏振光实验报告

实验报告 偏振光学实验 【实验目的】 1.观察光的偏振现象,验证马吕斯定律 2.了解1/2波片,1/4波片的作用 3.掌握椭圆偏振光,圆偏振光的产生与检测. 【实验原理】 1.光的偏振性 光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为 偏振态。如果光在传播过程中,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 量在垂直与传播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。若 光矢量绕着传播方向旋转,其端点描绘的轨道为一个圆,这种偏振态称 为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆,就成为椭圆偏振态(见图2)。

2.偏振片 虽然普通光源发出自然光,但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种性质称为二向色性。)。偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器和检偏器是通用的。 3.马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为α,透过起偏器的线偏振光振幅为,则透过检偏器的线偏振光的振幅为A,A=ɑ,强度I=,I=ɑ= Iɑ=ɑ式中为进入检偏器前(检偏器无吸收时)线偏振光的强度。 这就是1809年马吕斯在实验中发现的,所以称马吕斯定律。显然,以光线传播方向为轴,转动检偏器时,透射光强度I将发生周期变化。

清华大学偏振光学实验完整实验报告

偏振光学实验完整实验报告 工物53 李哲 2015011783 16号 1.实验目的: (1)理解偏振光的基本概念,在概念以及原理上了解线偏振光,圆偏振光以及椭圆偏振光,并了解偏振光的起偏与检偏方法。以及线偏振光具有的一些性质。 (2)学习偏振片与玻片的工作原理。 2.实验原理: (1)光波偏振态的描述: · 单色偏振光可以分解成两个偏振方向垂直的线偏振光的叠加: t a E X ωcos 1=与()δω+=t a E Y cos 1(其中δ是两个偏振方向分量的相位延迟,21,a a 为两个光的振幅),由其中的δ,,21a a 就可以确定这个线偏振光的性质。 πδ=或0=δ就为线偏振光,2 ,21π δ==a a 为圆偏振光(就是光矢量的顶点绕 其中点做圆周运动,依然是偏振光),而一般情况下是椭圆偏振光。 · 上述式子通常描述的是椭圆偏振光,而本实验通过测量椭圆的长轴方位角ψ以及椭圆的短半轴与长半轴的比值对于椭圆偏振光进行描述。其计算式是: ()δβcos 2tan arctan 2 1 ?=ψ () 12sin sin 112222-?-+=βδa b 而对于实验中的椭圆偏振光而言,其光强在短轴对应的方向最小,在长轴的对应方向最大,所以可以通过使这个椭圆偏振光通过一个偏振片,并调整偏振片的透射轴方位,测量其最大最小值,就可以知道其长轴短轴的比值。又由于光强与振幅的平方成正比,所以测得的光强的比值是长轴短轴之比的平方。 (2)偏振片: · 理想偏振片:只有电矢量振动方向与透射轴平行方向的光波分量才能通过偏振片。 · 实验中的偏振片不是理想化的,并不能达到上述的效果,当入射光波的振动方向与透射轴平行时,其透射率不能达到1,当垂直于透射轴时,其透射率不是0。所以对于偏振片有主透射率以及消光比两个量进行描述。 · 主透射率21T T ,指沿透射轴或消光轴方向振动光的光强透射率。两者的比值

大学物理实验报告系列之偏振光的分析

大学物理实验报告系列之 偏振光的分析 Last revision on 21 December 2020

【实验名称】偏振光的分析【实验目的】 1.观察光的偏振现象,巩固理论知识,加深对光的偏振现象的认识。 2.学习直线偏振光的产生与检验方法,了解圆偏振光和正椭圆偏振光的产生和定性检验方法。 【实验仪器】 He-Ne激光器、光具座、偏振片(两块)、的1/4波片(两块)、玻璃平板及刻度盘、白屏等。 【实验原理】 1.光的偏振状态 偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。它是横波的重要特性。光在传播过程中,若电矢量的振动只局限在某一确定平面内,这种光称为直线偏振光,又叫平面偏振光(因其电矢量的振动在同一平面内);若光波电矢量的振动随时间作有规律的改变,即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是圆或椭圆,这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光;若光波电矢量的振动只在某一确定的方向上占优势,而在和它正交的方向上最弱,各方向的振动无固定的位相关系,这种光称为部分偏振光。 2.直线光,圆偏光,椭圆偏振光的产生。直线偏振光垂直通过波片的偏振状态 3.鉴别各种偏振光的方法和步骤

【实验内容】 1.测定玻璃对激光波长的折射率 2.产生并检验圆偏振光 3.产生并检验椭圆偏振光 【数据表格与数据记录】 波长为时玻璃对于空气的相对折射率为。 现象:两次最亮,两次消光。结论:圆偏振光 如果使检偏器的透振方向与暗方向平行, 1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。 现象:两次亮光,两次消光 结论:椭圆偏振光 现象:两最亮,两次消光 结论:线偏振光 【小结与讨论】 1. 实验测的了时玻璃对空气的折射率 为。 2. 单色自然光经过起偏器和检偏器,旋 转检偏器一周,发现光电流相应出现两次消光现象,是分析其原因。

实验报告偏振光学实验

实验报告 女姓名. *****班级:*****■学号. *****实验成绩: 同组姓名:*****实验日期:*****指导教师:批阅日期: 偏振光学实验 【实验目的】 1 ?观察光的偏振现象,验证马吕斯定律; 2.了解1 / 2波片、1 / 4波片的作用; 3 ?掌握椭圆偏振光、圆偏振光的产生与检测。 【实验原理】 1 .光的偏振性 光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中,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播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。若光矢量绕着传播方向旋转,其端点描绘的轨道为一个圆,这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆,就成为椭圆偏振态(见图2)。 2.偏振片 虽然普通光源发出自然光,但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用的偏振光的器件是人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光,介质的这种性质称为二向色性。)。 偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光一一起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光一一检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器和检偏器是通用的。 3?马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为a,透过起偏器的线偏振光振幅为A0,则 透过检偏器 的线偏振光的强度为I

偏振光实验报告

实验题目:偏振光的研究 实验者:PB08210426 李亚韬 实验目的:掌握分光计的工作原理,熟悉偏振光的原理和性质。验证马吕斯定律,并根据 布儒斯特定律测定介质的折射率。 实验原理: 为了研究光的偏振态和利用光的偏振特性进行各种分析和测量工作,需要各种偏振元件:产生偏振光的元件、改变光的偏振态的元件等,下面分类介绍。 1 产生偏振光的元件 在激光器发明之前,一般的自然光源产生的光都是非偏振光,因此要产生偏振光都要使用产生偏振光的元件。根据这些元件在实验中的作用,分为起偏器和检偏器。起偏器是将自然光变成线偏振光的元件,检偏器是用于鉴别光的偏振态的元件。在激光器谐振腔中可以利用布儒斯特角使输出的激光束是线偏振光。 将自然光变成偏振光的方法有很多,一个方法是利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。我们的先人在很早就已经对水平面的反射光有所研究,但定量的研究最早在1815年由布儒斯特完成。反射光中的垂直于入射面的光振动(称s 分量)多于平行于入射面的光振动(称p 分量);而透射光则正好相反。在改变入射角的时候,出现了一个特殊的现象,即入射角为一特定值时,反射光成为完全线偏振光(s 分量)。折射光为部分偏振光,而且此时的反射光线和折射光线垂直,这种现象称之为布儒斯特定律。该方法是可以获得线偏振光的方法 之一。如图1所示。因为此时 20π γ= +i ,γsin sin 201n i n =, 12 0000sin cos sin n n sin i i i tgi === γ,若n 1=1(为空气的折射率),则 2tgi n = (1) 0i 叫做布儒斯特角,所以通过测量布儒斯特角的大小可以测量介质的折射率。 由以上介绍可以知道利用反射可以产生偏振光,同样利用透射(多次透射)也可以产 生偏振光(玻璃堆)。第二种是光学棱镜,如尼科耳棱镜、格兰棱镜等,它是利用晶体的双折射的原理制成的。在晶体中存在一个特殊的方向(光轴方向),当光束沿着这个方向传播时,光束不分裂,光束偏离这个方向传播时,光束将分裂为两束,其中一束光遵守折射定律叫做寻常光(o 光),另一束光一般不遵守折射定律叫做非寻常光(e 光)。o 光和e 光都是线偏振光(也叫完全偏振光),两者的光矢量的振动方向(在一般使用状态下)互相垂直。改变射向晶体的入射光线的方向可以找到光轴方向,沿着这个方向,o 光和e 光的传播速度相等,折射率相同。晶体可以有一个光轴,叫做单轴晶体,如方解石、石英,也可以有两个光轴,叫双轴晶体,如云母、硫磺等。包含光轴和任一光线的平面叫对应于该光线的主平面,o 光电矢量的振动方向垂直于o 光主平面,e 光电矢量的振动方向平行于e 光主平面。 格兰棱镜由两块方解石直角棱镜构成,两棱镜间有空气间隙,方解石的光轴平行于棱镜的棱。自然光垂直于界面射入棱镜后分为o 光和e 光,o 光在空气隙上全反射,只有e 光透过棱镜射出。

7讲义(偏振光)

偏振光的特性研究 一、实验目的 1、观察光的偏振现象,加深对光偏振基本规律的认识。 2、熟悉常用的起偏振和检偏振的方法。 3、了解各种波片的作用原理、 二、实验仪器 三、实验原理 1、偏振光的基本概念 光是电磁波,它的电矢量E 和磁矢量H 相互垂直,且均垂直于光的传播方向C ,通常用电矢量E 代表光的振动方向,并将电矢量E 和传播方向C 构成的平面称为振动面。在传播过程中,电矢量振动方向始终在某一确定的振动面的光称为平面偏振光或线偏振光。光源发出的光是有大量的原子或分子辐射构成的。由于大量原子或分子的热运动和辐射的随机性,它们所发射的光的振动面,出现在各个方向的几率是相同的。故这种光源发射的光对外不显示偏振的性质,称为自然光。在发光过程中,有些光振动面在某个特定的方向上出现的几率大于其它方向,即在较长的时间内电矢量在某个方向是较强,这种光称为部分偏振光,还有一些光其振动面取向和电矢量的大小随时间作有规律的变化,而电矢量末端在垂直于传播方向的平面上轨迹呈椭圆或圆。这种光称为椭圆偏振光或圆偏振光。 2、获得偏振光的常用方法 将非偏振光变成偏振光的过程成为起偏,起偏装置成为起偏器。常用的起偏装置主要有: (1)反射起偏(或透射起偏器) 当自然光在两种媒质的界面反射时,反射光和折射光都将成为部分偏振光。当入射角达到某一特定值 b ?时,反射光成为完全偏振光,其振动面垂直于入射 面(见图1)而角b ?就是布儒斯特角,也称起偏角,由布儒斯特定律得2 1 tan b n n ?= 图2 He —Ne 激光器 (波长632.8nm ) 偏振片 (起偏器) 偏振片 (检偏器) 白屏 波片 (4/λ、2/λ) 图1

偏振光实验数据

半导体激光器?的偏振特性 半导体激光器?的偏振特性 : 通过偏振?片观察半导体激光器?的偏振特性,记录其功率最?大值和最?小值,以及所对应的?角度,求出半导体激光的偏振度。 实验数据: 半导体激光器?最?大功率:I(max)=1.608 mW 半导体激光器?最?小功率:I(min)=10.4μW 半导体激光器?的偏振度:P=[I(max)-I(min)]/[I(max)+I(min)]=0.987147800296589 ?马吕斯定律律的验证 ?马吕斯定律律的验证 : 设两偏振?片的透振?方向之间的夹?角为α,透过起偏器?的线偏振光振幅为A0,则透过检偏器?的线偏振光的强度为I 式中I0 为进?入检偏器?前(偏振?片?无吸收时)线偏振光的强度。 实验数据: ?(0)(功率最?大时偏振?片的?角度读数)?(1)(旋转后偏振 ?片的?角度读数) ??差值I1功率/mw理理论值/mw误差cos^2?? 2182180 1.212 1.1210000.081178 1.0000 21822810 1.187 1.0871980.0917980.9698 21823820 1.1090.9898680.1203520.8830 218248300.9660.8407500.1489740.7500 218258400.7680.6578300.1674750.5868 218268500.5340.4631700.1529240.4132 218278600.3140.2802500.1204280.2500 218288700.1530.1311320.1667620.1170 218298800.0370.0338020.0946010.0302 2183089000.00000000.0000 2183181000.0330.0338020.0237350.0302 2183281100.1520.1311320.1591370.1170 2183381200.3420.2802500.2203390.2500 2183481300.5390.4631700.1637190.4132 2183581400.7400.6578300.1249110.5868 21881500.9600.8407500.1418380.7500 21818160 1.1170.9898680.1284330.8830 21828170 1.203 1.0871980.1065140.9698 21838180 1.209 1.1210000.078501 1.0000

偏振光实验报告范文

偏振光实验报告范文 实验报告 姓名:高阳班级:F0703028 学号:5070309013 同组姓名:王雪峰 实验日期:xx-3-3 指导老师:助教10 实验成绩:批阅日期: 偏振光学实验 【实验目的】 1. 观察光的偏振现象,验证马吕斯定律 2. 了解1/2波片,1/4波片的作用 3. 掌握椭圆偏振光,圆偏振光的产生与检测. 【实验原理】

1.光的偏振性 光是一种电磁波,由于电磁波对物质的作用主要是电场,故在光学中把电场强度E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,光矢量可能有不同的振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。如果光在传播过程中,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播方向平面上的投影为一条直线,故又称为线偏振态。若光矢量绕着传播方向旋转,其端点描绘的轨道为一个圆,这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆,就成为椭圆偏振态(见图2)。 2.偏振片 虽然普通光源发出自然光,但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用 的偏振光的器件是人造偏振片,它利用二向色性获得偏振光(有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性,能强烈吸收入射光矢量在某方向上的分量,而通过其垂直分量,从而使入射的自然光变为偏振光介质的这种性质称为二向色性。)。偏振器件即可以用来使

自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光和部分偏振光——检偏。用作起偏的偏振片叫做起偏器,用作检偏的偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器和检偏器是通用的。 3.马吕斯定律 设两偏振片的透振方向之间的夹角为α,透过起偏器的线偏振光振幅为A0, 则透过检偏器的线偏振光的振幅为A,A=A0cosɑ,强度 I=A ,I=A0cosɑ= I 20 22 2 cosɑ=cosɑ式中I0为进入检偏器前(检偏器无吸收时)线偏振光的强度。 22

偏振光实验

偏振光实验 一、实验目的 1.通过观察光的偏振现象,加深对光传播规律的认识 2.掌握产生和检验偏振光的原理和方法 二、实验仪器 半导体激光器、碘钨灯、硅光电池、偏正片(2片)、四分之一波片、反射镜、玻璃堆、平台、光具座等。 三、实验原理 1.光的偏振性 光波是一种电磁波,光学中把电场强度E称为光矢量。在垂直于光波传播方向的平面内,通常把光矢量保持一定振动方向上的状态称为偏振态。光按照偏振态区分大致有五种,即线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、自然光和部分偏振光,其中线偏振光和圆偏振光可看作椭圆偏振光的特例。 (1)自然光 光是由光源中大量原子或分子发出的。普通光源中各个原子发出的光的波列不仅初相彼此不相关,而且光振动方向也是彼此不相关的,呈随机分布。在垂直于光传播方向的平面内,沿各个方向振动的光矢量都有。平均说来,光矢量具有轴对称而且均匀的分布,各方向光振动的振幅相同,各个振动之间没有固定的相联系,这种光称为自然光或非偏振光(见下图)。

我们设想把每个波列的光矢量都沿任意取定的x轴和y轴分解,由于各波列的光矢量的相和振动方向都是无规则分布的,将所有波列光矢量的x分量和y分量分别叠加起来,得到的总光矢量的分量E x和E y之间没有固定的相关系,因而它们之间是不相干的。同时E x和E y的振幅是相等的,即A x=A y。这样,我们可以把自然光分解为两束等幅的、振动方向互相垂直的、不相干的线偏振光。这就是自然光的线偏振表示,如下图(a)所示。分解的两束线偏振光具有相等的强度I x=I y,又因自然光强度 I=I x+I y 所以每束线偏振光的强度是自然光强度的1/2,即 通常用图(b)的图示法表示自然光。图中用短线和点分别表示在纸面内和垂直于纸面的光振动,点和短线交替均匀画出,表示光矢量对称而均匀的分布。 (2)线偏振光 光矢量只沿一个固定的方向振动时,这种光称为线偏振光,又称为平面偏振光。光矢量的方向和光的传播方向所构成的平面称为振动面,如图(a)所示。线偏振光的振动面是固定不动的,图(b)所示是线偏振光的表示方法,图中短竖线表示光振动在纸面内,点表示光振动垂直于纸面。

光的偏振实验报告-精选.doc

光的偏振 实验仪器: 光具座、半导体激光器、偏振片、1/4 波片、激光功率计。 实验原理: 自然光经过偏振器后会变成线偏振光。偏振片既可作为起偏器使用,亦可作为检偏器使用。 马吕斯定律:马吕斯指出:强度为I0 的线偏振光,透过检偏片后,透射光的强度(不考 2 。( 是入射线偏振光的光振动方向和偏振片偏振化方向之间的夹角。) 虑吸收)为I=I0cos 当光法向入射透过1/4 波片时,寻常光(o 光)和非常光( e 光)之间的位相差等于π /2 或其奇数倍。当线偏振光垂直入射1/4 波片,并且光的偏振和云母的光轴面成θ角,出射后成椭圆偏振光。特别当θ=45°时,出射光为圆偏振光。 实验1、2 光路图: 实验 5 光路图: 实验步骤: 1.半导体激光器的偏振特性: 转动起偏器,观察其后的接受白屏,记录器功率最大值和最小值,以及对应的角度,求出半导体激光的偏振度。 2。光的偏振特性——验证马吕斯定律: 利用现有仪器,记录角度变化与对应功率值,做出角度与功率关系曲线,并与理论值进行比较。 5.波片的性质及利用: 将1/4 波片至于已消光的起偏器与检偏器间,转动1/4 波片观察已消光位置,确定1/4 波片光轴方向,改变1/4 波片的光轴方向与起偏器的偏振方向的夹角,对应每个夹角检偏器 转动一周,观察输出光的光强变化并加以解释。

实验数据: 实验一: 实验二: 实验五: 数据处理: 实验一: 计算得半导体激光的偏振度约为 故半导体激光器产生的激光接近于全偏振光。实验二: 绘得实际与理论功率值如下:

实际功率值 20mW 3 2.5 2 1.5 1 0.5 ° 0 100 200 300 400 理论值 20mW 3 2.5 2 1.5 1 0.5 ° 0 100 200 300 400 20mW 3 2.5 2 功率值(20mW ) 1.5 理论值(20mW )1 0.5 ° 0 100 200 300 400 进行重叠发现二者的图线几乎完全重合,马吕斯定律得到验证。 实验五:见“实验数据”中的表格

偏振光的研究实验报告

偏振光的研究实验报告

偏 振 光 的 研 究 班级:物理实验班21 学号:2120909006 姓名:黄忠政

光的偏振现象是波动光学的一种重要现象,它的发现证实了光是横波,即光的振动垂直于它的传播方向。光的偏振性质在光学计量、光弹技术、薄膜技术等领域有着重要的应用。 一.实验目的: 1.了解产生和检验偏振光的原理和方法; 2.了解各种偏振片和波片的作用。 二.实验装置; 计算机,格兰陵镜,1/2、1/4波片,调节支架,光电接系统,激光器。 三.实验原理: 1.偏振光的概念和基本规律 (1)偏振光的种类 光波是一种电磁波,根据电磁学理论,光波的矢量E、磁矢量H和光的传播方向三者相互垂直,所以光是横波。通常人们用

电矢量E代表光的振动方向,而电矢量E和光的传播方向所构成的平面称为光波的振动面。 普通光源发出的光是由大量原子或分子的自发辐射所产生的,它们所发射的光的电矢量在各个方向振动的几率相同,称为自然光。电矢量的振动方向始终沿某一确定方向的光,称为线偏振光或平面偏振光。若电矢量在各个方向都振动,但在某个固定方向占绝对优势,这种光称为部分偏振光,电矢量的末端在垂直于光传播方向的任一平面内做椭圆(或圆)运动的光,称为椭圆(或圆)偏振光。各种偏振光的电矢量E如图1所示,注意光的传播方向垂直于纸面。 (2)偏振光、波片和偏振光的产生 通常的光源都是自然光,研究光的偏振性质,必须采用一些物理方法将自然光变成偏振光,这一转变过程称为起偏,获得线

偏振光的器件称为起偏器。线偏振光可用人造偏振片获得,如:某些有机化合物晶体具有二向色性,用这些材料制成的偏振片,能吸收某一方向振动的光,与此方向垂直振动的光则能通过,从而产生线偏振光;还可以利用光的反射和折射起偏的平行玻璃片堆;利用晶体的双折射特性起偏的尼科尔棱镜等。 椭圆偏振光、圆偏振光可用波片来产生,将双折射晶体割成光轴与表面平行的晶片,就制成波片了。当波长为λ线偏振光垂直入射到厚度为d波片时,线偏振光在此波片中分成o光和e 光, 二者的电矢量E分别垂直于和平行于光轴,它们的传播方向相同,但在波片中的传播速度v0、v e却不同。如图2所示。因此折射率n0=c/v0、n e=c/v e是不同的,于是,通过波片后,o光和e 光的相位差ΔΦ和光程差δ分别为Δφ=2Π(n0-n e)/λ,δ=(n0-n e)d能产生光程差为λ/2的波片称为λ/2波片(或半波

偏振光实验系统讲义

偏振光实验 【实验目的】 1、通过产生和观察光的偏振状态,掌握产生与检验偏振光的原理和方法; 2、验证布儒斯特定律,了解产生与检验偏振光的元件及仪器。 一.光的偏振 1.偏振:振动方向对传播方向的非对称性. (1)自然光; (3)完全偏振光 (2)部分偏振光; 2.偏振光的种类: 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 自然光光强: I I I y x 2 1 ==二. 马吕斯定律 光强为I o 的线偏振光通过与其偏振化方向夹角为θ 的偏 振片后的透射光的光强为 cos 2θo I I =三.布儒斯特定律 2 20π = +i i 反射光为光矢量垂直于入射面的完全偏振光 1 2 n n tgi o = i o 称起偏振角—布儒斯特角 折射光在下表面反射时也满足布儒斯特定律—玻璃片堆可起偏也可检偏. 【实验原理】

四. 晶体的双折射现象 1.自然光进入各向异性晶体中,两束折射光均是偏振光: 服从折射定律寻常光线(o 光),振动垂直 o 光的主截面; 不服从折射定律异常光线 ( e 光),振动在 e 光的主截面内. 2. o 光和e 光的主折射率 o 光的主折射率: o o v c n =v o :o 光在晶体中的传播速度 e 光的主折射率: e e v c n = v e :e 光在晶体中垂直于光轴方向的传播速度

/ 五. 波晶片 ▲ 四分之一波片 ) 2,1,0(4 ) 12()(Λ=+±=-=?k k d n n e o λ ) 2,1,0(2 ) 12(2Λ=+±=?= k k π λ π δ作用:可将入射的线偏振光转变成椭圆(圆)偏振光. ▲ 二分之一波片 ) 2,1,0(2 ) 12()(Λ=+±=-=?k k d n n e o λ ) 2,1()12(2Λ=+±=?= k k πλ π δ作用:可将入射的线偏振光的振动面与光轴间夹角旋转2倍,也可使椭圆(圆)偏振光的旋转方向改变. 六.椭圆偏振光与圆偏振光 两线偏振光的波动方程为: ) 1() cos(kz t A E x x -=ω) 2() cos(?ω?+-=kz t A E y y 1). )2,1,0(2ΛΛ=±=?k k π? 一、三象限振动的线偏振光 2). )2,1,0()12(ΛΛ=+±=?k k π? 二、四象限振动的线偏振光 3)主轴与坐标轴重合的椭圆,若A x =A y ,则为圆偏振光 4). 20π?

偏振光的观察与研究

实验报告 PB09214023葛志浩 PB09214047卢焘 2011-11-22 得分: 实验题目:偏振光的观察与研究 实验目的:1.观察光的偏振现象,加深偏振的基本概念。 2.了解偏振光的分类以及产生和检验方法,掌握马吕斯定律。 3.观测布儒斯特角及测定玻璃折射率。 4.观测椭圆偏振光和圆偏振光。 实验仪器:激光器,起偏器,检偏器,硅光电池,1/4波片,光电流放大器,分束板。 实验原理: 一,偏振光的基本概念和分类 光的偏振是指光的振动方向不变,或光矢量末端在垂直于传播方向的平面上的轨迹呈椭圆或圆的现象。光有五种偏振态:自然光(非偏振光),线偏振光,部分偏振光,圆偏振光,椭圆偏振光 二,产生偏振光的方法: 1,利用光在界面反射和透射时光的偏振现象。 反射光中的垂直于入射面的光振动(称s 分量)多于平行于入射面的光振动(称p 分量);而透射光则正好相反。在改变入射角的时候,出现了一个特殊的现象,即入射角为一特定值(称为布雷斯特角)时,反射光成为完全线偏振光(s 分量)。折射光为部分偏振光,而且此时的反射光线和折射光线垂直,这种现象称之为布儒斯特定律。该方法是可以获得线偏振光的方法之一。通过测量介质的布雷斯特角可以得到介质的折射率。 (1) 1 2 n n tg =α 2,利用光学棱镜,如尼科尔棱镜,格兰棱镜等。 3,利用偏振片。 三,改变光的偏振态的元件——波晶片。 平面偏振光垂直入射晶片,如果光轴平行于晶片表面,会产生比较特殊的双折射现象,这时非常光e 和寻常光o 的传播方向是一致的,但速度不同,因而从晶片出射时会产生相位差。 线偏振光垂直入射1/4波片,其振动方向与波片光轴成角θ,则出射光的偏振态与θ的关系如下: 1,2 0π θ或=时,出射光为线偏振光; 2,4 π θ= 时,出射光为圆偏振光; 3,θ为其它值时,出射光为椭圆偏振光。 利用偏振片可以由自然光得到线偏振光,利用1/4波

大学物理实验报告系列之偏振光的分析

【实验名称】偏振光的分析 【实验目的】 1.观察光的偏振现象,巩固理论知识,加深对光的偏振现象的认识。 2.学习直线偏振光的产生与检验方法,了解圆偏振光和正椭圆偏振光的产生和定性检验方法。 【实验仪器】 He-Ne激光器、光具座、偏振片(两块)、的1/4波片(两块)、玻璃平板及刻度盘、白屏等。 【实验原理】 1.光的偏振状态 偏振是指振动方向相对于波的传播方向的一种空间取向作用。它是横波的重要特性。光在传播过程中,若电矢量的振动只局限在某一确定平面内,这种光称为直线偏振光,又叫平面偏振光(因其电矢量的振动在同一平面内);若光波电矢量的振动随时间作有规律的改变,即电矢量的末端在垂直于光传播方向的平面上的轨迹是圆或椭圆,这样的光称为圆偏振光和椭圆偏振光;若光波电矢量的振动只在某一确定的方向上占优势,而在和它正交的方向上最弱,各方向的振动无固定的位相关系,这种光称为部分偏振光。2.直线光,圆偏光,椭圆偏振光的产生。直线偏振光垂直通过波片的偏振状态 3. 鉴别各种偏振光的方法和步骤

【实验内容】 1. 测定玻璃对激光波长的折射率 2. 产生并检验圆偏振光 3.产生并检验椭圆偏振光 【数据表格与数据记录】 οοο58308250211=-=-=??p i οοο57307250212=-=-=??p i οοο57307250213=-=-=??p i οοο56306250214=-=-=??p i οοο58308250215=-=-=??p i οοο57307250216=-=-=??p i οοο56306250217=-=-=??p i ο577 7 1=+????+= p p p i i i 5399.157tan tan ===οn i p 波长为时玻璃对于空气的相对折射率为。 现象:两次最亮,两次消光。结论:圆偏振光 如果使检偏器的透振方向与暗方向平行,1/4波片与检偏器透振方向垂直或平行。

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