光的偏振 实验报告.doc

光偏振现象的实验报告光偏振现象的实验报告引言：光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。

在自然界中，我们经常观察到光的偏振现象，即光波的振动方向在特定的方向上发生偏离。

本实验旨在通过实际操作，观察和研究光的偏振现象，并探索其背后的物理原理。

实验材料与仪器：1. 光源：白炽灯2. 偏振片：线性偏振片、圆偏振片3. 透光物体：透明塑料片、玻璃片4. 光屏：白色光屏5. 光学台和支架6. 透镜实验步骤：1. 实验一：观察线性偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上，并打开电源，确保光源稳定。

b. 在光源和白色光屏之间放置一个线性偏振片，并调整偏振片的方向，观察光在白色光屏上的表现。

c. 旋转线性偏振片，观察光的亮度变化。

2. 实验二：观察圆偏振光的现象a. 将白炽灯放置在光学台上，并打开电源，确保光源稳定。

b. 在光源和白色光屏之间放置一个圆偏振片，并调整偏振片的方向，观察光在白色光屏上的表现。

c. 旋转圆偏振片，观察光的亮度变化。

3. 实验三：观察透光物体对光的偏振的影响a. 将白炽灯放置在光学台上，并打开电源，确保光源稳定。

b. 在光源、白色光屏和透光物体之间放置一个线性偏振片，并调整偏振片的方向，观察光在白色光屏上的表现。

c. 更换透光物体，如透明塑料片或玻璃片，重复步骤b，观察光的亮度变化。

实验结果与讨论：1. 实验一的结果表明，当线性偏振片的方向与光的振动方向垂直时，光在白色光屏上的亮度最低；当二者平行时，光的亮度最高。

这说明线性偏振片可以选择性地阻挡特定方向上的光振动。

2. 实验二的结果显示，圆偏振片可以将线偏振光转化为圆偏振光。

当圆偏振片的方向与光的振动方向相同时，光在白色光屏上的亮度最高；当二者垂直时，光的亮度最低。

3. 实验三的结果表明，透光物体对光的偏振有一定的影响。

不同的透光物体对光的偏振方向有不同的选择性吸收作用，从而导致光在白色光屏上的亮度变化。

结论：通过本次实验，我们观察到了光的偏振现象，并了解了线性偏振片和圆偏振片对光的影响。

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（不考虑吸收）为I=I0cos2θ。

(θ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。

) 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：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”中的表格总结与讨论：本次实验所用仪器精度较高，所得数据误差也较小。

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，这就是实验五中透过1/4波片的线偏光成为不同偏振光的原因。

一、实验目的1. 观察光的偏振现象，加深对偏振光的理解。

2. 掌握偏振片和波片的工作原理。

3. 验证马吕斯定律，了解偏振光在不同角度下的光强变化。

4. 学习使用偏振光相关仪器，如偏振片、波片和分光计等。

二、实验原理光是一种电磁波，具有横波性质。

在光的传播过程中，光矢量的振动方向可以发生改变，形成偏振光。

偏振光是指光矢量的振动方向在某一特定平面内振动的光。

本实验中，我们使用偏振片和波片来观察和验证偏振光的相关现象。

偏振片可以使自然光变为线偏振光，而波片可以改变光的偏振态。

根据马吕斯定律，当线偏振光通过偏振片或波片时，其光强与偏振片或波片的透振方向与入射线偏振光的光矢量振动方向的夹角有关。

三、实验仪器与用具1. 偏振片2. 波片3. 分光计4. 激光器5. 光屏6. 透明玻璃板7. 导线8. 电线夹四、实验步骤1. 将激光器发出的光通过偏振片，使光成为线偏振光。

2. 将线偏振光照射到透明玻璃板上，观察光屏上的光斑。

3. 将透明玻璃板旋转，观察光屏上的光斑变化，验证光的偏振现象。

4. 在光屏上放置一个波片，调整波片的透振方向，观察光屏上的光斑变化。

5. 使用分光计测量偏振片和波片的透振方向，记录数据。

6. 根据马吕斯定律，计算不同角度下的光强，并与实验结果进行比较。

五、实验结果与分析1. 当透明玻璃板旋转时，光屏上的光斑会发生明暗交替变化，验证了光的偏振现象。

2. 当波片的透振方向与偏振片的透振方向平行时，光屏上的光斑最亮；当两者垂直时，光屏上的光斑最暗。

这符合马吕斯定律。

3. 通过分光计测量偏振片和波片的透振方向，计算不同角度下的光强，并与理论值进行比较，结果基本吻合。

六、实验结论1. 光具有偏振现象，偏振光的光矢量振动方向在某一特定平面内振动。

2. 偏振片和波片可以改变光的偏振态。

3. 马吕斯定律适用于偏振光的传播和检测。

七、实验讨论1. 本实验中，我们使用了激光器作为光源，激光器发出的光具有高度的单色性和相干性，有利于观察光的偏振现象。

1. 观察光的偏振现象，加深对光的横波性的理解。

2. 学习并掌握产生和检验偏振光的光学元件及仪器的工作原理。

3. 通过实验验证马吕斯定律，探究偏振光的特性。

4. 掌握椭圆偏振光和圆偏振光的产生与检测方法。

二、实验原理光是一种电磁波，具有横波特性。

当光波在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动，则称为线偏振光；若光矢量绕着传播方向旋转，其端点描绘的轨迹为一个圆，则称为圆偏振光；若光矢量端点旋转的轨迹为一椭圆，则称为椭圆偏振光。

偏振片是一种能够选择性地透过某一特定方向振动的光波的光学元件。

当自然光通过偏振片时，只有与偏振片偏振方向一致的光波分量能够通过，从而产生线偏振光。

马吕斯定律指出，当线偏振光通过一个偏振片时，透射光的强度与入射光的强度成正比，且透射光的强度与入射光的偏振方向和偏振片的偏振方向之间的夹角θ满足以下关系：\[ I = I_0 \cdot \cos^2(\theta) \]其中，\( I \)为透射光的强度，\( I_0 \)为入射光的强度，θ为入射光的偏振方向和偏振片的偏振方向之间的夹角。

三、实验仪器1. 光具座2. 半导体激光器3. 偏振片4. 1/4波片5. 激光功率计6. 光电倍增管探头及电源7. 中央调节平台和两臂调节机构1. 将半导体激光器固定在光具座上，调整激光器使其发出的光束平行于光具座。

2. 将偏振片放置在激光器与光电倍增管探头之间，调整偏振片的偏振方向，观察光电倍增管探头的输出信号。

3. 记录偏振片偏振方向与激光器光束方向之间的夹角θ，以及光电倍增管探头的输出信号强度。

4. 重复步骤2和3，改变偏振片的偏振方向，记录相应的θ和输出信号强度。

5. 将1/4波片放置在偏振片与光电倍增管探头之间，调整1/4波片的光轴方向，观察光电倍增管探头的输出信号。

6. 记录1/4波片光轴方向与偏振片偏振方向之间的夹角θ，以及光电倍增管探头的输出信号强度。

7. 重复步骤5，改变1/4波片的光轴方向，记录相应的θ和输出信号强度。

光的偏振实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对光的偏振特性的理解。

2、掌握偏振片的起偏和检偏原理，学会用马吕斯定律测量偏振光的强度。

3、了解反射光和折射光的偏振特性，以及布鲁斯特角的概念。

二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波，其电场矢量和磁场矢量相互垂直且都垂直于光的传播方向。

一般情况下，光的电场矢量在垂直于光传播方向的平面内是各个方向都有的，这种光称为自然光。

如果光的电场矢量只在某一固定方向上振动，则称为线偏振光。

还有部分偏振光和椭圆偏振光等偏振态。

2、偏振片偏振片是一种只允许某一方向振动的光通过的光学元件。

当自然光通过偏振片时，只有与偏振片透振方向相同的光振动能够通过，从而变成线偏振光，这个过程称为起偏。

当线偏振光通过偏振片时，透过光的强度取决于线偏振光的振动方向与偏振片透振方向之间的夹角，这个过程称为检偏。

3、马吕斯定律当一束强度为 I₀的线偏振光通过检偏器后，其强度 I 随检偏器透振方向与线偏振光振动方向夹角θ 的余弦平方成正比，即 I ＝ I₀cos²θ，这就是马吕斯定律。

4、反射光和折射光的偏振当自然光在两种介质的分界面上反射和折射时，反射光和折射光一般都是部分偏振光。

当入射角等于布鲁斯特角时，反射光成为完全偏振光，其振动方向垂直于入射面，折射光仍为部分偏振光。

三、实验仪器偏振片、激光光源、光功率计、玻璃砖、旋转台等。

四、实验步骤1、观察激光通过偏振片的现象打开激光光源，让激光束垂直照射在偏振片上，旋转偏振片，观察透过偏振片的光强变化。

可以看到，当偏振片的透振方向与激光的振动方向平行时，光强最强；当两者垂直时，光强最弱，几乎为零。

2、验证马吕斯定律将两个偏振片分别安装在旋转台上，使激光依次通过两个偏振片。

固定第一个偏振片的透振方向，旋转第二个偏振片，每隔 10°测量一次透过第二个偏振片的光功率，并记录数据。

根据测量数据，计算光强 I 与cos²θ 的关系，验证马吕斯定律。

光的偏振实验报告－互联网类关键信息项：1、实验目的2、实验原理3、实验仪器4、实验步骤5、实验数据及处理6、实验误差分析7、实验结论1、实验目的11 深入理解光的偏振现象及其特性。

12 掌握偏振片的工作原理和使用方法。

13 学会测量偏振光的相关参数，如偏振度、偏振方向等。

14 探究光的偏振在互联网通信中的应用。

2、实验原理21 光的偏振态211 自然光：在垂直于光传播方向的平面内，光矢量的振动方向在各个方向上是均匀分布的。

212 线偏振光：光矢量只在一个固定的方向上振动。

213 部分偏振光：光矢量在某一方向上的振动较强，而在与之垂直的方向上振动较弱。

22 偏振片221 偏振片是一种只允许某一方向振动的光通过的光学元件。

222 其透振方向表示允许光通过的振动方向。

23 马吕斯定律231 当一束线偏振光通过一个偏振片时，其强度 I 与入射光强度 I₀之间的关系满足马吕斯定律：I ＝ I₀cos²θ，其中θ为入射光偏振方向与偏振片透振方向的夹角。

3、实验仪器31 光源（如激光）32 两个偏振片33 光功率计34 旋转台4、实验步骤41 搭建实验装置411 将光源固定在合适位置，使其发射的光能够水平传播。

412 在光源后依次放置第一个偏振片和第二个偏振片，并将它们安装在旋转台上，以便能够独立旋转。

413 将光功率计放置在第二个偏振片后，用于测量光的强度。

42 测量自然光的强度421 旋转第一个偏振片，使其透振方向任意。

422 记录光功率计的读数，作为自然光的强度 I₀。

43 测量线偏振光的强度431 旋转第一个偏振片，使其透振方向确定。

432 旋转第二个偏振片，从 0°到 360°，每隔一定角度（如 10°）记录光功率计的读数 I。

44 改变第一个偏振片的透振方向，重复步骤 43。

5、实验数据及处理51 以第二个偏振片的旋转角度θ为横坐标，光强度 I 为纵坐标，绘制曲线。

一、实验目的1. 理解光的偏振现象及其产生原理。

2. 掌握使用偏振片观察和验证光的偏振现象。

3. 了解马吕斯定律在光偏振中的应用。

4. 掌握不同类型偏振光的鉴别方法。

二、实验原理光是一种电磁波，其电场矢量E在垂直于传播方向的平面上振动。

当光矢量保持一定振动方向时，称为偏振光。

根据振动方向的不同，偏振光可分为线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光。

偏振片是一种具有选择性透过特定方向光线的材料。

当自然光通过偏振片时，只有与其偏振方向一致的光线能够透过，其他方向的光线被吸收或反射。

马吕斯定律描述了线偏振光通过偏振片后的光强变化。

当线偏振光的振动方向与偏振片的透振方向平行时，透射光强最大；当两者垂直时，透射光强为零。

三、实验仪器与材料1. 光具座2. 自然光源3. 偏振片4. 波片5. 检偏器6. 白屏7. 量角器8. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将自然光源放置在光具座上，调整其位置，使光线垂直照射到偏振片上。

2. 将偏振片放置在光具座上，使其透振方向与光源方向垂直。

3. 在偏振片后放置一个白屏，观察白屏上的光强变化。

4. 旋转偏振片，记录光强变化情况，并分析其原因。

5. 在偏振片与白屏之间插入一个波片，观察光强变化情况。

6. 旋转波片，记录光强变化情况，并分析其原因。

7. 将检偏器放置在波片与白屏之间，观察光强变化情况。

8. 旋转检偏器，记录光强变化情况，并验证马吕斯定律。

五、实验结果与分析1. 当偏振片的透振方向与光源方向垂直时，白屏上的光强为零；当两者平行时，光强最大。

2. 当波片的光轴方向与偏振片的透振方向垂直时，白屏上的光强为零；当两者平行时，光强最大。

3. 当检偏器的透振方向与波片的光轴方向垂直时，白屏上的光强为零；当两者平行时，光强最大。

实验结果验证了马吕斯定律，即线偏振光通过偏振片后的光强与入射光强、偏振片透振方向与入射光振动方向之间的夹角有关。

六、实验结论1. 光的偏振现象是由于光矢量在垂直于传播方向的平面上振动而产生的。

一、实验目的1. 理解光的偏振性及其产生机制。

2. 掌握使用偏振片和偏振光实验装置观察和分析光的偏振现象。

3. 验证马吕斯定律，即偏振光通过偏振片后的光强与偏振片的角度关系。

4. 探究不同类型偏振光（如线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光）的产生和检测方法。

二、实验原理光是一种电磁波，具有横波性质。

在垂直于光传播方向的平面上，光矢量（即电场矢量E）可以有不同的振动方向。

当光矢量在某一固定平面上振动时，称为线偏振光；若光矢量绕传播方向旋转，则形成圆偏振光；若光矢量绕传播方向旋转的轨迹为椭圆，则形成椭圆偏振光。

偏振片是一种选择性吸收特定方向光振动的光学元件。

当自然光通过偏振片时，只允许与偏振片方向平行的光振动通过，从而产生线偏振光。

通过改变偏振片的方向，可以观察偏振光的强度变化，验证马吕斯定律。

三、实验仪器与材料1. 偏振片（起偏器、检偏器）2. 自然光源（如白炽灯、激光器）3. 毫米尺4. 透明玻璃板5. 旋转台6. 光强计7. 记录纸及笔四、实验步骤1. 将自然光源放置在实验台上，调整光路使其成为平行光。

2. 将起偏器放置在光路中，调整其方向，使自然光通过起偏器后成为线偏振光。

3. 将检偏器放置在起偏器之后，调整其方向，观察光强变化。

4. 记录检偏器方向与起偏器方向之间的夹角θ，以及相应的光强I。

5. 改变检偏器的方向，重复步骤3和4，记录不同夹角θ下的光强I。

6. 根据实验数据，绘制光强I与夹角θ之间的关系曲线，验证马吕斯定律。

7. 将透明玻璃板放置在光路中，观察光通过玻璃板后的偏振现象。

8. 通过旋转透明玻璃板，观察不同角度下的偏振现象，探究不同类型偏振光（如线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光）的产生和检测方法。

五、实验结果与分析1. 验证马吕斯定律：根据实验数据绘制光强I与夹角θ之间的关系曲线，发现光强I与夹角θ之间呈余弦关系，验证了马吕斯定律。

2. 探究偏振光类型：通过旋转透明玻璃板，观察到不同角度下的偏振现象。

偏振光的研究实验报告.doc
实验目的：通过实验研究偏振光的性质与应用。

实验器材：偏振片、旋光仪、光源等。

实验步骤：
1. 准备偏振片和旋光仪。

将偏振片和旋光仪调整到透光方向相同。

2. 准备光源，将光源置于偏振片前面，调整偏振片角度，使得光通过偏振片后线偏振。

3. 将旋光仪插入偏振片与光源之间的路径，滚动旋光仪旋钮，观察光的变化。

4. 拿起偏振片，转动偏振片并恒定一定的角度，观察光的变化。

5. 改变入射光的极化方向，重复实验步骤，观察光的变化。

实验结果：
1. 根据实验观察，旋光仪会影响光的传播路径，使得偏振方向发生了改变，而偏振
片则会篡改光的线偏振方向，使得光线只能沿着某一特定方向通过。

2. 当旋光仪的角度发生变化时，偏振光通过旋光仪后的振动方向也会相应发生变
化。

通过以上实验，我们可以得出以下结论：
1. 偏振片可以过滤掉偏振方向与偏振片不一致的光，只透过其中一种方向的偏振
光。

2. 旋光仪可以改变偏振光的振动方向，使得其适应不同实验需要。

3. 入射光的极化方向与透过偏振片的强度、透过旋光仪的强度之间具有一定的联系，通过引入不同的器材和改变其角度，可以改变偏振光的振动状态。

光的偏振实验报告一、实验目的1、观察光的偏振现象，加深对光偏振基本概念的理解。

2、掌握产生和检验偏振光的方法。

3、了解偏振片的特性和应用。

二、实验原理1、光的偏振态光是一种电磁波，其电场矢量的振动方向与传播方向垂直。

光的偏振态通常分为自然光、部分偏振光和完全偏振光三种。

自然光：在垂直于光传播方向的平面内，电场矢量的振动方向是随机的，且各个方向的振幅相等。

部分偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，电场矢量的振动方向是随机的，但不同方向的振幅不相等。

完全偏振光：在垂直于光传播方向的平面内，电场矢量的振动方向固定不变。

完全偏振光又分为线偏振光和圆偏振光、椭圆偏振光。

2、偏振片偏振片是一种只允许某一特定方向的光振动通过的光学器件。

其工作原理基于二向色性，即某些物质对不同方向振动的光吸收程度不同。

3、马吕斯定律当一束线偏振光通过检偏器时，透射光的强度 I 与入射光的强度 I₀以及检偏器的透光轴与入射光偏振方向之间的夹角θ 有关系：I ＝I₀cos²θ 。

三、实验仪器1、半导体激光器2、起偏器3、检偏器4、光功率计5、光学导轨四、实验步骤1、调整实验仪器将半导体激光器、起偏器、检偏器依次安装在光学导轨上，使它们的中心处于同一水平线上。

调整各器件的高度和角度，使激光束能够顺利通过起偏器和检偏器。

2、观察自然光和偏振光不放置起偏器，直接观察激光束，此时的光为自然光。

在激光束前放置起偏器，旋转起偏器，观察透过起偏器后的光强变化。

当光强达到最大且稳定时，此时的光为线偏振光。

3、验证马吕斯定律固定起偏器的位置，使其产生的线偏振光的偏振方向不变。

旋转检偏器，每隔 10°记录一次光功率计的读数。

根据测量数据，以角度θ 为横坐标，光强 I 为纵坐标，绘制曲线，并与理论曲线 I ＝ I₀cos²θ 进行比较。

4、观察圆偏振光和椭圆偏振光在起偏器和检偏器之间插入四分之一波片，旋转波片和检偏器，观察光强的变化和光的偏振态。