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1、
光的偏振
實驗儀器:
光具座、半導(dǎo)體激光器、偏振片、1/4波片、激光功率計。
實驗原理:
自然光經(jīng)過偏振器后會變成線偏振光。偏振片既可作為起偏器使用,亦可作為檢偏器使用。
馬呂斯定律:馬呂斯指出:強度為I0的線偏振光,透過檢偏片后,透射光的強度(不考慮吸收)為I=I0cos2。(是入射線偏振光的光振動方向和偏振片偏振化方向之間的夾角。)
當(dāng)光法向入射透過1/4波片時,尋常光(o光)和非常光(e光)之間的位相差等于 π/2或其奇數(shù)倍。當(dāng)線偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母的光軸面成θ角,出射后成橢圓偏振光。特別當(dāng)θ=45時,出射光為圓偏振光。
實驗1、
2、2光路圖:
實驗5光路圖:
實驗步驟:
1.半導(dǎo)體激光器的偏振特性:
轉(zhuǎn)動起偏器,觀察其后的接受白屏,記錄器功率最大值和最小值,以及對應(yīng)的角度,求出半導(dǎo)體激光的偏振度。
2。光的偏振特性——驗證馬呂斯定律:
利用現(xiàn)有儀器,記錄角度變化與對應(yīng)功率值,做出角度與功率關(guān)系曲線,并與理論值進(jìn)行比較。
5.波片的性質(zhì)及利用:
將1/4波片至于已消光的起偏器與檢偏器間,轉(zhuǎn)動1/4波片觀察已消光位置,確定1/4波片光軸方向,改變1/4波片的光軸方向與起偏器的偏振方向的夾角,對應(yīng)每個夾角檢偏器轉(zhuǎn)動一周,觀察輸出光的光強變化并加以解釋。
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實驗數(shù)據(jù):
3、
實驗一:
實驗二:
實驗五:
數(shù)據(jù)處理:
實驗一:
計算得半導(dǎo)體激光的偏振度約為2.74-0.01652.74+0.0165=0.986
故半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生的激光接近于全偏振光。
實驗二:
繪得實際與理論功率值如下:
進(jìn)行重疊發(fā)現(xiàn)二者的圖線幾乎完全重合,馬呂斯定律得到驗證。
實驗五:見“實驗數(shù)據(jù)”中的表格
總結(jié)與討論:
本次實驗所用儀器精度較高,所得數(shù)據(jù)誤差也較小。
當(dāng)光法向入射透過1/4波片時,尋常光(o光)和非常光(e光)之間的位相差等于 π/2或其奇數(shù)倍。當(dāng)線偏振光垂直入射1/4波片,并且光的偏振和云母
4、的光軸面成θ角,出射后成橢圓偏振光。特別當(dāng)θ=45時,出射光為圓偏振光,這就是實驗五中透過1/4波片的線偏光成為不同偏振光的原因。
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