实验二十?/p>
偏振现象的观测与分析
实验目的
1.观察光的偏振现象,加深对偏振光的了解?/p>
2.掌握产生和检验偏振光的原理和方法?/p>
实验仪器
氦氖激光器,偏振片?/p>
波片,玻璃片和支架?/p>
实验原理
光波的振动方向与光波的传播方向垂直?/p>
自然光的振动在垂直与其传播方向的平面
内,取所有可能的方向,某一方向振动占优势的光叫部分偏振光,只在某一个固定方?/p>
振动的光线叫线偏振光或平面偏振光。将非偏振光(如自然光)变成线偏振光的方法称
为起偏,用以起偏的装置或元件叫起偏器?/p>
1.平面偏振光的产生
(1)非金属表面的反射和折射
光线斜射向非金属的光滑平面(如水、木头、玻璃等)时,反射光和折射光都会?/p>
生偏振现象,偏振的程度取决于光的入射角及反射物质的性质。当入射角是某一数值?/p>
反射光为线偏振光时,该入射角叫起偏角。起偏角的数?/p>
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与反射物质的折射?/p>
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的关
系是
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5
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10
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1
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称为布如斯特定律,如?/p>
5
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10
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1
所示。根据此式,可以简单地利用玻璃起偏?/p>
也可以用于测定物质的折射率。从空气入射到介质,一般起偏角?/p>
53
度到
58
度之间?/p>
非金属表面发射的线偏振光的振动方向总是垂直于入射面的;透射光是部分偏振
光;使用多层玻璃组合成的玻璃堆,能得到很好的透射线偏振光,振动方向平行于入射
面的?/p>
(2)偏振片
分子型号的偏振片是利用聚乙烯醇塑胶膜制成,它具有梳状长链形结构的分子,这
些分子平行地排列在同一方向上。这种胶膜只允许垂直于分子排列方向的光振动通过?/p>
因而产生线偏振光,
如图
5
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10
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2
所示?/p>
分子型偏振片的有效起偏范围几乎可达到
180
-1
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图5
10
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10-2
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图5