光的偏振研究性报告.doc

光的偏振现象及其研究大学霸（北京邮电大学，北京，北京市海淀区西土城路10号100088）照片尺寸为20mm*30mm；最佳不用红色背景摘要：本文对光的偏振现象做了进一步的分析，熟悉了常用的起偏振和检偏振的方法，了解不同的偏振光的性质，并测量了三棱镜的布儒斯特角。半导体激光器通过偏振片产生线偏振光，由此验证马吕斯定律；使用偏振片可以产生与1/4波片可以产生和检测线偏振光，圆偏振光，椭圆偏振片；圆偏振光照射三棱镜，找出三棱镜的布儒斯特角，进而求得三棱镜的折射率。研究结果直观地反映了光的偏振现象，基本符合理论描述。关键词：光的偏振；晶体波片；偏振光；马吕斯定律中图分类号：（作者本人填写）文献标记码：AResearchonthephenomenonoflightpolarizationDaXueba(BeijingUniversityofPostsandTelecommunications,Beijing,100088,China)Abstract：PurposeAnalyzethephenomenaoflightpolarizationduringtheexperiment.Understandthedifferentnatureofpolarizedlight.TestandverifytheMaluslaw.MeasuretheBrewsterangleoftriangularprism.MethodUseLaserthegeneratoraslightsource.Laserwillbecomedifferentpolarizedlightthroughthecrystalwaveplateandthepolarizer.Opticalpowermeterwillshowthechangingofthelightintensity.Whentheemittedlightbecomeslinearpolarizedlight，theangleofincidenceisjusttheBrewsterangleoftriangularprism.ResultTheMaluslaw:;Brewsterlaw:ConclusionDifferentkindofpolarizedlighthasdifferentopticalcharacteristics.Keywords:Polarization;crystalwaveplate;polarizedlight;Maluslaw光的干涉及衍射现象说明了光的波动性质。而光的偏振现象则直观的验证了光波是横波。对于光偏振现象的研究在光学发展史中占有很重要的地位。光的偏振使人们对光的传播（反射、折射、吸取和散射）的规律都有了新的结识。光的偏振在光学计量、晶体性质研究和实验应力分析等技术领域有广泛的应用。一实验原理1.1光的偏振性光的电磁理论指出，光是电磁波，光矢量与实验日期：2023-06-01作者简介：xxx（1993-），男，甘肃省兰州市人，本科，光的传播方向垂直。在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量E也许有各种不同的振动状态。一般可分为五种：线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、自然光和部分偏振光。设沿同一方向传播的频率相同，振动方向互相垂直，并具有固定相位差的两个线偏振光分别沿x轴和y轴，其两个振动方程可分别表达为（1）（2）合振动方程为（3）式（3）说明一般情况下何振东的轨迹在垂直于传播方向的平面内呈椭圆偏振光。当时，式（3）变为（4）合振动矢量始终在同一方向上做简谐振动，说明合成结果是线偏振光。当时，式（3）变为（5）这是椭圆方程，合成结果是椭圆偏振光。若Ax=Ay，则合矢量端点的轨迹是圆，为圆偏振光。同理，线偏振光，椭圆偏振光和圆偏振光都可以分解成两个振动方向互相垂直并且具有相同的传播方向和频率以及相应有拟定的相位关系的线偏振光。表1偏振光类别自然光部分偏振光线偏振光圆偏振光椭圆偏振光E的振动方向和振幅EExEyExExEyE1.2获得和检查偏振光将自然光变成偏振光的器件叫做起偏器，用来检测偏振光的器件叫做检偏器。两者可以互换1.2.1偏振片和马吕斯定律二色相晶体具有选择性吸取的性质。当入射光的振动方向与晶体的光轴垂直时，光被吸取而不能透过；当入射光振动方向与晶体光轴平行时，光很少被吸取而能透过晶体。偏振片自然光偏振光图1偏振片的二向色性若在偏振片P1后面再放一个偏振片P2，P2就可以检查经P1后的光是否为偏振光，即P2起了检偏器的作用。当起偏器P1检偏器P2的偏振化方向（透光轴）之间的夹角为时，如图2所示，则通过检偏器P2的偏振光强度P1的偏振光强度I满足马吕斯定律：（6）式中，I0为通过起偏器P1的透射光的光强II0P1P2图2起偏和检偏由式（6）可知，线偏振光通过检偏器P2的透射光