实验五偏振光实验讲义

实验五 偏振光实验一、实验目的了解偏振光的产生方法，掌握椭圆偏振光和圆偏振光的产生方法，验证马吕斯定律。二、实验原理自然光经偏振片后，通常产生线偏振光。线偏振光经波片可以产生位相延迟，然后再合成圆偏振光和椭圆偏振光。在线偏振光后加一个 波片，若偏振光的振动方向和光轴4/方向夹角为 45°则线偏振光变为圆偏振光。若偏振光的振动方向和 波片的光轴方向夹4/角为其它角度，则产生偏振光为椭圆偏振光。自然光经起偏器后产生线偏振光，线偏振光经检偏器出射，出射的光的强度和偏振光的振动方向与检偏器的透光轴方向的夹角有关，满足马吕斯定律： 。20cosI三、实验器材1. 氦氖激光器（波长 650nm） ；2. 偏振片（起偏器） ；3. 波片；4/4. 检偏器；5. 光电接收器；6. 手动 X 轴旋转架（3 个） ；7. 滑座（4 个） ；8. 一维导轨四、实验光路图激 光 光 源白 屏偏 振 片旋 转 架偏 振 片 旋 转 架插 入 波 片一 维 导 轨光路图 1I - 1光源起偏镜 检偏镜 光电接收器表头光路图 2五、实验步骤1.将实验器件如光路图 1 示顺序摆放在一维导轨上，靠拢调至共轴，然后拉开一定距离。旋转第二个偏振片，观察接收白屏上的光强的变化。2.旋转第二个偏振片，将起偏片和检偏片调成正交。然后在两个偏振片中间插入波片，旋转 波片，观察接收白屏上光强的变化，旋转 波片至与起偏片的方向4/4/ 4/垂直，然后再旋转 45°，此时旋转检偏器，看到接收白屏上的光强不变。3.旋转 波片和起偏器的夹角为 45°以外的其它角度，旋转检偏器，则接收白屏上/的光强发生明暗变化，但光强不会消失。4.把实验器件按光路图 2 按顺序摆放在一维导轨上，靠拢调至共轴，然后拉开一定距离。 （撤掉白屏，替换成光电接收器，接上电源）5.当无光照时，表头读数为零。若不为零，调节调零旋钮，使指针处于零处。打开激光光源，转动检偏片，观察表头读数，使得输出最大，调节增益旋钮，使输出值在一个合适的位置。 （建议在 7-10 伏）6.旋转检偏片在不同角度，记录此时表头输出的电压值。利用公式计算出理论输出电压值，和实测值进行比较，并进行误差分析。六、数据处理和分析0° 15° 30° 45° 60° 75° 90° 105 120 135 150 165 180电压(v)电压(v)七、讨论：1.如何操作使得光电接收器接收的光强最大？2.分析说明利用 波片产生圆偏振光的原理。4/