偏振光研究实验.doc

20102011学年度上学期物理实验教学示范中心研究报告化学工程与食品科学学院 化工专业2 班学生姓名马成章学号2010115255指导教师刘思平实验地点N1106实验时间2011年6月 2 日实验名称偏振光的研究一、实验的研究现状及主要参考文献研究现状：1809年，马吕斯在试验中发现了光的偏振现象。 在进一步研究光的简单折射中的偏振时，他发现光在折射时是部分偏振的。因为惠更斯曾提出过光是一种纵波，而纵波不可能发生这样的偏振，这一发现清楚地显示了光的横波性。1811 年，布儒斯特在研究光的偏振现象时发现了光的偏振现象的经验定律。麦克斯韦在18631873年建立了光的电磁学理论，从本质上说明了光的偏振现象。 光的偏振性使人们对光的传播 ( 反射、折射、吸收和散射 ) 的规律有了新的认识，偏振光在国防、科研和生产中有着广泛的应用：海防前线用于观望的偏光望远镜、立体电影中的偏光眼镜、光纤通信系统、分析化学和工业中用的偏振计和量糖计都与偏振光有关激光电源是最强的偏振光源，高能物理中同步加速器是最好的 x 射线偏振源， 液晶 (Liquid crystal) 光开关是根据其偏振特性来完成光交换的技术，偏振镜是数码影像的基础。随着新概念的飞速发展，偏振光成为研究光学晶体、表面物理的重要手段。偏振光在散射介质中传输特性及其成像应用、红外偏振光治疗仪临床应用等都是当今研究的热点。参考文献：1光学教程2002年第三版 姚启均主编 高等教育出版社出版2大学物理试验2003年7月 曹正东、何雨华主编 同济大学出版社3 大学物理试验2004年2月 蔡永明、王新生主编 化学工业出版社4普通物理学2002年 第三版 程守诛、汪之勇主编 高等教育出版社5光学2004年第二版 赵凯华主编 北京大学出版社6百度文库二、实验需要的主要仪器设备和材料起偏器 检偏器 14波片 光学测角台 黑玻璃 透镜 单缝 光屏 氦氖激光器 扩束器 溴钨灯三、实验的研究目的1掌握椭圆、圆偏振光的产生和检验以及线偏振光的产生和检验2测定布儒斯特角。四、实验的研究内容1线偏振光、椭圆偏振光、圆偏振光的产生与检验A.线偏振光 将溴钨灯、单缝、起偏器、检偏器.光屏按顺序放在实验台上.并使各仪器的中心在同一轴线上 打开溴钨灯,转动检偏器.观察光屏上光的强弱B.椭圆偏振光 将激光器、单缝、起偏器.14波片、检偏器、光屏按次序摆放,并使中心在同一轴线上 打开氦氖激光器,转动偏振片,观察光屏上光的强弱C.圆偏振光 将激光器、单缝、起偏器.14波片、检偏器、光屏按次序摆放,并使中心在同一轴线上 将.14波片旋转到45，转动偏振片,观察光屏上光的强弱四、实验的创新之处采用光学测角台五、实验结果（包括实验数据、数据分析、实验结论等）1.A线偏振光的检验（ 自然偏振光透过偏振片即可形成线偏振光）将溴钨灯、起偏器、检偏器、光屏放置在同一轴线，调节好高度，转动检偏器.将光强调节到最强，然后转动检偏器90，在光屏上观察到光强可以由最强到完全消失,则证明透过起偏器的光是线偏振光. B椭圆偏振光的检验（线偏振光透过14波片即形成椭圆偏振光）将氦氖激光器、起偏器、14波片、检偏器、光屏放置在同一轴线，转动检偏器, 将光强调节到最强，在光屏上可观察到光强出现强弱的明显变化,但光强不会为零,则说明透出起偏器的光是椭圆偏振光. C圆偏振光的检验（在将14波片旋转45,波片与光轴夹角为45,此时形成的便是圆偏振光）将氦氖激光器、起偏器、14波片、检偏器、光屏放置在同一轴线，将光强调节到最强，转动检偏器,光屏上的光强不会发生变化,则说明起偏器透振出来是圆偏振光.2布儒斯特角测定 测定次数12345布儒斯特角55.256.557.359.660.0数据处理=n=(55.2+56.5+57.3+59.6+60.0)5=57.7测量次数n=5 查表得=1.14(p=0.683)=0.915A类不确定度:S=1.14=1.043B类不确定度=0.683=0.342不确定度:U=1.09X=57.71.097E=1.9产生误差原因: 仪器本身存在的误差；人为的误差，在测量时，由于调节仪器及记录数据时会产生误差，使用光学测角台时度数读取有误差。心得体会：通过这次偏振光的研究性试验我收获以下几点做实验要有认真负责的态度，做实验之前要查阅相关资料，搞懂实验的相关原理，做实验时要严谨、认真每一步都要仔细，试验后实验报告要认真、真实的填写。每一次做实验前要对实验原理彻底搞懂，并在实验中去发现问题、解决问题，通过实验来