实验要求-偏振现象的观测和分析-2011-9
更新时间:2023-09-19 11:21:01 阅读量: 小学教育 文档下载
北京师范大学物理实验教学中心普通物理实验室
偏振现象的观测和分析
实验仪器:
激光器,光电接收器,偏振片2个,1/2波片,1/4波片,玻璃片,白屏。
实验要求:
一、 线偏振光的产生与检验
激光器做光源,光电接收器前放偏振片1、2。将上述仪器调等高共轴。
旋转偏振片2 (即检偏器),定性观察强度的变化,几个零值。从某个光电流为零的位置开始,旋转偏振片2一周,每隔150记录一次光电流的数值。在坐标纸(直角坐标或极坐标)上画出光强随检偏器角度的变化图,并解释实验结果。
提示:在光强最强处选择合适的光电接收器量程,在无光照射条件下校准零点,测量过程不要改变量程。
二、 波片性能的测定 1. 1/2波片的研究
(1)调节偏振片2,使得透射光最小(消光)。在两偏振片之间加入1/2波片,旋转1/2波片,使透射光强最小,记录下波片和偏振片2的位置(角度)。
(2)1/2波片改变一定的角度Δθ(比如10?,20?,30?,40?....),旋转检偏器,测量光强最小时检偏器相对初始位置的角度变化Δφ。研究Δφ与Δθ之间的关系。总结线偏振光透过1/2波片后偏振状态的变化规律。 2.1/4波片的研究
(1)取下1/2波片,旋转检偏振片使光电流为零,记录此时检偏振片的角度。把1/4波片放到两偏振片中间,旋转波片一周,记录光电流为零时的次数和角度,求出相对入射线偏振光振动方向间的角度。 (2)从某个光电流为零的位置开始,把1/4波片转过150,记录光电流数值。旋转检偏振片一周,每隔150记录一次电流值。画出光强极坐标分布图,说明实验结果所反映的波片性质。
(3)从某个光电流为零的位置开始,把1/4波片转过450,记录光电流数值。旋转检偏振片一周,每隔150记录一次电流值。画出光强极坐标分布图,说明实验结果所反映的波片性质。
三、 平面镜反射起偏,Brewster角的测量(选做)
将玻璃片放置在载物台上,使激光经过起偏器后在玻璃面上反射,用白屏接收观察反射光的起偏程度。旋转偏振片找到光强极小位置,转动载物台,仔细找到光强为零的角度(探索调节的方法,理论上应该能够消光),记录游标读数?1;转动载物台,让激光从平板玻璃的另一个反射面入射,旋转偏振片找到光强极小位置,转动载物台,仔细找到光强为零的角度,记录游标读数?2。则Brewster角为
?2??2??12。求玻璃的折射率。
注意:
1、眼睛安全:严禁直视激光器!仪器安全:禁止手摸玻璃仪器表面。
2、由于激光有相当大的偏振度,只有透射光很强而反射光很弱时才能保证达到了Brewster 角。
课后问题:
如何判别圆偏振光和自然光?给出实验方案和预期结果。
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