偏振光实验数据处理分析.docx

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. 一束光强度为如的线偏振光，透过检偏器以后，透射光的光强度为I = I C0S2a （1）0其中氐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R作为起偏器，获得振动方向与R透振方向一致的线偏振光，线偏 振光的强度如为入射自然光强度的%12马吕斯定律光路图3. 在光路中放入偏振片巳，作为检偏器，其透振方向巳与R的夹角为邱 透过巳的光振幅为 A 2 = A 2 cos 2a （2）0j__ £式中竝为透过R的线偏振光的振幅因为鳶，所以，光强度为I = I C0S2a0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角度0/000150300450600750900cos2a1. 0000.9330. 7500.5000.2500.0060光电流i/yA504637241230将表1中角度e和电流i的数据输入，并通过工作表计算出去osG的值。

打开Origin数据处理软 件，将含有原始数据的excel工作表在O rigi n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%的直线拟合，其拟 合的函数为Y=A+BXi采用最小二乘法估计方程参数：A = Y-XB迟（X -X） （Y -Y）iiB =亠迟（X -X）2i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e和电流i的数据，进 而用作图法得出COS20和I成正比的线性关系，如果COS20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COS20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。