《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）18 光的偏振

实验A17光的偏振实验目的1、了解光的偏振特性2、验证马吕斯定律实验仪器FD-OE-2偏振光实验仪半导体激光器（产生部分偏振光）偏振片两片

大学物理实验 A17 光的偏振 实 验 目 的 1、了解光的偏振特性 2、验证马吕斯定律 实 验 仪 器 FD-OE-2偏振光实验仪 半导体激光器(产生部分偏振光) 偏振片两片 实验A17 光的偏振

实验原理1、马吕斯定律自然光线偏振光米111起偏器检偏器2、部分偏振光的偏振度minmx+minmx

大学物理实验 A17 光的偏振 实 验 原 理 2、部分偏振光的偏振度 max min max min I I I I V + = - 1、 马吕斯定律

或部分偏振光自然光线偏振光A米·偏器偏化方向AAo起偏器检偏器自然光（或部分偏振光）通过起偏器后，形成强度为I。的线偏振光，振动方向为起偏器的偏振化方向。保持起偏器P，的方位固定不变，改变检偏器P2的角度，设检偏器与起偏器的偏振化方向夹角为θ，那么最后的透射光光强(0)=Icos2一马吕斯定律即光强随0而改变

大学物理实验 A17 光的偏振 . . 起偏器 检偏器 线偏振光 A I A0 I0 A A 0 a 自然光（或部分偏振光）通过起偏器后，形成强度为I0 的线偏振光，振动方向为起偏器的偏振化方向。保持 起偏器P1的方位固定不变，改变检偏器P2的角度，设检 偏器与起偏器的偏振化方向夹角为θ，那么最后的透 射光光强为 I θ = I cos θ 2 （ ） 0 即光强I随θ而改变. 自然光 或部分偏振光 马吕斯定律

实验步骤1、测量半导体激光器输出的部分偏振光的偏振度光功率计半导体激光偏振片调整偏振片的偏振化方向。使光功率计有最大光强值Imax和最小光强值Imin。重复测量3次取平均。见表1

大学物理实验 A17 光的偏振 实 验 步 骤 1、测量半导体激光器输出的部分偏振光的偏振度 调整偏振片的偏振化方向。使光功率计有最大光强值 Imax和最小光强值Imin。重复测量3次取平均。见表1 光功率计 半导体激光 偏振片

2、验证马吕斯定律光功率计半导体激光偏振片1偏振片2（1）首先将偏振片2取下，调整偏振片1的偏振化方向使光功率计有最大值。（次后偏振片1不再动）（2）放入偏振片2，调整偏振片2的偏振化方向使光功率计有最大值Imax。（此时两偏振片的偏振化方向平行）（3）改变偏振片2的偏振化方向，依次增加10度，直到夹角为90度为止。并记录每次光功率计的读数I

大学物理实验 A17 光的偏振 2、验证马吕斯定律 （1）首先将偏振片2取下，调整偏振片1的偏振化方向 使光功率计有最大值。（次后偏振片1不再动） （2）放入偏振片2，调整偏振片2的偏振化方向使光功 率计有最大值Imax。（此时两偏振片的偏振化方向平行） （3）改变偏振片2的偏振化方向，依次增加10度，直 到夹角为90度为止。并记录每次光功率计的读数I 光功率计 半导体激光 偏振片1 偏振片2

数据记录及结果表示测量激光的偏振度（表1)1平均23'max'min带入公式计算激光的偏振度mamirmaxmin

大学物理实验 A17 光的偏振 1、测量激光的偏振度(表1) 带入公式计算激光的偏振度 1 2 3 平均 Imax Imin max min max min I + I I - I V = 数据记录及结果表示

2.学习马吕斯定律(表2)=max角度10.030.040.050.070.080.090.020.060.0cOs20.750.587.250.117.970.883.413.030.000I1/max3.作图：以cos20值为横坐标，以I/Imax为纵坐标画出I/Imax-cos20曲线。求出斜率、验证马吕斯定律

大学物理实验 A17 光的偏振 2.学习马吕斯定律 （表2） 角度 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 80.0 90.0 cos2θ .970 .883 .750 .587 .413 .250 .117 .030 .000 I I/Imax Imax = 3.作图： 以cos2θ值为横坐标，以I/Imax为纵坐标， 画出I/Imax- cos2θ曲线。求出斜率、验证马 吕斯定律

注意事项1：观察前应调节整个光学系统，使之共轴，并尽量满足使平行光垂直入射到各个光学元件上的要求。2：减少周围杂散光的影响3：由于偏振片和波片并非理想元件等原因，观察到的现象与理论有一定的误差注意眼睛的保护。4:

大学物理实验 A17 光的偏振 1：观察前应调节整个光学系统，使之共轴，并尽 量 满足使 平行光垂直入射到各个光学元件上 的要求。 2：减少周围杂散光的影响。 3：由于偏振片和波片并非理想元件等原因，观察 到的现象与理论有一定的误差。 4：注意眼睛的保护。 注 意 事 项

思考题1：用两块偏振片，如何检验自然光、线偏振光、部分偏振光？在本2：满足马吕斯定律的入射光是什么偏振状态？1实验中如何产生这种光？

大学物理实验 A17 光的偏振 1：用两块偏振片，如何检验自然光、线偏振光、部分 偏振光？ 2: 满足马吕斯定律的入射光是什么偏振状态？ 在本 实验中如何产生这种光？ 思考题