【实验目的】 1． 通过光的偏振实验，了解光的偏振特性。 2． 找出穿过两个偏振器的透射光强度与两个偏振器轴的夹角φ之间的关系。 3． 对在物理量的测量中如何使用计算机控制实时测量系统有初步的掌握。 【实验原理】 在本实验中利用一种叫偏振器的光学元件，其原理如图22-1所示。一个偏振器只允许在一特定平面内振动的光通过，这个平面就形成所谓的偏振轴。自然光在垂直于传播方面的所有平面内振动。若自然光入射到理想偏振器，则只有一半的光能通过它。而实际上，通过实际的偏振器的光
1.定义2.偏振不良作用 通信中引起的色散 ... 3.消除偏振的影响 保偏光纤 光子晶体光纤的保偏4. 偏振的应用 测折射率 测厚度 ......上期刊网搜搜 论文多得是
课 题 偏振光现象的研究1．观察光的偏振现象，掌握产生与检验偏振光的条件和方法；教 学 目 的 2．测量布儒斯特角；3．验证马吕斯定律。重 难 点 1．激光器与光具组的共轴调节；2．布儒斯特角的测定。 教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合。 学 时 3个学时一、前言 光的偏振是指光的振动方向与光的传播方向的不对称性.偏振现象是证明光为横波的最有力的证据，在科学上具有极其重要的意义。它不但丰富了光的波动说的内容，而且具有重要的应用价值。 自然光是各方向的振幅相同的光，对自然光而言，它的振动方向在垂直于光的传播方向的平面内可取所有可能的方向，没有一个方向占有优势.若把所有方向的光振动都分解到相互垂直的两个方向上，则在这两个方向上的振动能量和振幅都相等.线偏振光是在垂直于传播方向的平面内，光矢量只沿一个固定方向振动.起偏器是将非偏振光变成线偏振光的器件；检偏器是用于鉴别光的偏振状态的器件。 二、实验仪器 He-Ne激光器，光具座，光靶，光学测角台，偏振片，黑玻璃镜，1/2波片，1/4波片，白屏，光功率计等三、实验原理1.光的偏振性 光波是波长较短的电磁波，电磁波是横波，光波中的电矢量与波的传播方向垂直。光的偏振观象清楚地显示了光的横波性。光大体上有五种偏振态，即线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、自然光和部分偏振光。而线偏振光和圆偏振光又可看作椭圆偏振光的特例。（1）自然光 光是由光源中大量原子或分子发出的。普通光源中各个原子发出的光的波列不仅初相彼此不相关，而且光振动方向也是彼此不相关的，呈随机分布。在垂直于光传播方向的平面内，沿各个方向振动的光矢量都有。平均说来，光矢量具有轴对称而且均匀的分布，各方向光振动的振幅相同，各个振动之间没有固定的相联系，这种光称为自然光或非偏振光（见下图）。 我们设想把每个波列的光矢量都沿任意取定的x轴和y轴分解，由于各波列的光矢量的相和振动方向都是无规则分布的，将所有波列光矢量的x分量和y分量分别叠加起来，得到的总光矢量的分量Ex和Ey之间没有固定的相关系，因而它们之间是不相干的。同时Ex和Ey的振幅是相等的，即Ax=Ay。这样，我们可以把自然光分解为两束等幅的、振动方向互相垂直的、不相干的线偏振光。这就是自然光的线偏振表示，如下图（a）所示。分解的两束线偏振光具有相等的强度Ix=Iy，又因 自然光强度I=Ix+Iy 所以每束线偏振光的强度是自然光强度的1/2，即 通常用图（b）的图示法表示自然光。图中用短线和点分别表示在纸面内和垂直于纸面的光振动，点和短线交替均匀画出，表示光矢量对称而均匀的分布。（2）线偏振光 光矢量只沿一个固定的方向振动时，这种光称为线偏振光，又称为平面偏振光。光矢量的方向和光的传播方向所构成的平面称为振动面，如图（a）所示。线偏振光的振动面是固定不动的，图（b）所示是线偏振光的表示方法，图中短竖线表示光振动在纸面内，点表示光振动垂直于纸面。（3）部分偏振光 这是介于线偏振光与自然光之间的一种偏振光，在垂直于这种光的传播方向的平面内，各方向的光振动都有，但它们的振幅不相等，如图（a）所示。这种部分偏振光用数目不等的点和短线表示。在图（b）中，上图表示在纸面内的光振动较强，下图表示垂直纸面的光振动较强。要注意，这种偏振光各方向的光矢量之间也没有固定的相的关系。（4）圆偏振光和椭圆偏振光 这两种光的特点是在垂直于光的传播方向的平面内，光矢量按一定频率旋转（左旋或右旋）。如果光矢量端点轨迹是一个圆，这种光叫圆偏振光（见图（a））。如果光矢量端点轨迹是一个椭圆，这种光叫椭圆偏振光（见图（b））。2. 布儒斯特角 当光从折射率为n1的介质（例如空气）入射到折射率为n2的介质（例如玻璃）交界面，而入射角又满足时，反射光即成完全偏振光，其振动面垂直于入射面。iB称布儒斯特角，上式即布儒斯特定律。显然，θB角的大小因相关物质折射率大小而异。若n1表示的是空气折射率，（数值近似等于1）上式可写成3.马吕斯定律 如果光源中的任一波列（用振动平面E表示）投射在起偏器P上（如下图），只有相当于它的成份之一的Ey（平行于光轴方向的矢量）能够通过，另一成份Ex（=E cosθ）则被吸收。与此类似，若投射在检偏器A上的线偏振光的振幅为E0，则透过A的振幅为E0 cosθ（这里θ是P与A偏振化方向之间的夹角）。由于光强与振幅的平方成正比，可知透射光强I随θ而变化的关系为这就是马吕斯定律。4.波片 若使线偏振光垂直入射一透光面平行于光轴，厚度为d的晶片，此光因晶片的各向异性而分裂成遵从折射定律的寻常光（o光）和不遵从折射定律的非常光（e光）。因o光和e光在晶体中这两个相互垂直的振动方向有不同的光速，分别称做快轴和慢轴。设入射光振幅为A，振动方向与光轴夹角为θ，入射晶面后o光和e光振幅分别为Asin θ和Acos θ,出射后相位差式中λ0是光在真空中的波长，no和ne分别是o光和e光的折射率。这种能使相互垂直振动的平面偏振光产生一定相位差的晶片就叫做波片。 如果以平行于波片光轴方向为x坐标，，垂直于光轴方向为y坐标出射的o光和e光可用两个简谐振动方程式表示：该两式的合振动方程式可写成一般说来，这是一个椭圆方程，代表椭圆偏振光。但是当 （k＝1、2、3…）或 （k＝0、1、2…）时，合振动变成振动方向不同的线偏振光。后一种情况，晶片厚度可使o光和e光产生（2k+1）λ/2的光程差，这样的晶片称做半波片,而当 （k＝1、2、3…）时，合振动方程化为正椭圆方程这时晶片厚度，称做1/4波片。它能使线偏振光改变偏振态，变成椭圆偏振光。但是当入射光振动面与波片光轴夹角θ＝45°时，Ae＝Ao，合振动方程可写成 即获得圆偏振光。四、实验内容与步骤1.布儒斯特角的测定 在光具座上，由氦氖激光器发出的光束擦盘直接入射到立在光学测角台直径上的黑玻璃镜面，先转动测角台，使反射光束原路返回，由此定出入射光束的零度方位，利用滑动座的升降微调装置适当降低角度盘，然后再从入射角为10°~85°范围内寻找反射光束通过检偏器后，光强变到最小（甚至为零）时的角度（器件布置示如下图，也可直接用白屏观察）。这里的检偏器是一个能在支架上转动的偏振片，支架锁紧在测角台的转臂上。用检偏器检查任一反射光束，都是偏振光，在改变入射角的过程中，检偏器透振轴指向水平方向（为什么？）。为了更准确的测量，可以选取48°~64°角的入射角范围，根据消光位置找出布儒斯特角。测量5次，取平均值，将数据填入表（一）。2.马吕斯定律的验证 如果光源中的任一波列（用振动平面E表示）投射在起偏器P上，只有相当于它的成分之一的（平行于光轴方向的矢量）能够通过，另一成分则被吸收。若投射在检偏器A上的线偏振光的振幅为E0，则透过A的振幅为（这里 是P与A偏振方向之间的夹角）。由于光强与振幅的平方成正比，所以透射光强I随而变化的关系为 这就是马吕斯定律。 实验内容：让激光束垂直通过起偏器成为偏振光，用检偏器检查时，使两个偏振器的透振方向的夹角在从0°转动一周的过程中，用连接光电流放大器的光电探头测量透射光强的相对值I，每10°读取一次数据。将数据填入表（二），然后画出I-关系曲线，或将实验数据输入计算机打印出关系曲线。3.分析半波片的作用（选做） 在由布儒斯特窗和偏振棱镜联合组成的起偏器D和检偏器A之间加入半波片H，并使其绕水平轴转动360°，观察屏幕上发生消光现象的次数；然后使起偏器的偏振面与检偏器的光轴正交，加入半波片后，将它转到消光位置，再分别转动15°，30°，45°，60°，75°和90°，相应记录每次将A逐次转到消光位置所需转动的角度，根据实验数据分析半波片的作用。将数据填入表（三）中，并作解释。4.分析1/4波片的作用（选做） 先使线偏振光的偏振面P与检偏器A的光轴正交（这时通过A的光强显示最小），然后在两个偏振棱镜之间加入1/4波片Q，并转动Q，直到通过A的光强恢复到最小。从此位置每当Q转动15°，30°，45°，60°，75°和90°时，都将A转动360°，将数据填入表（四）中，并作解释。五、数据表格及数据处理1. θB的测定表 （一）θB1 θB2 θB3 θB4 θ° ° ° ° °θB平均值=°不确定度的计算：2. 马吕斯定律的验证表 （二） 10° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90° 100° 110° 120°I 758 670 558 450 300 171 67 22 12 45 132 248130° 140° 150° 160° 170° 180° 190° 200° 210° 220° 230° 240° 250°380 515 640 737 794 803 777 720 602 470 322 186 85260° 270° 280° 290° 300° 310° 320° 330° 340° 350° 360°19 11 38 118 239 377 501 640 718 775 793画出I-关系曲线3. 分析半波片的作用表 （三）λ/2波片转动角度 15° 30° 45° 60° 75° 90°检偏器转动角 4.分析1/4波片的作用表 （四）λ/4波片转动角度 15° 30° 45° 60° 75° 90°检偏器转动360°过程中看到的现象 六、注意事项 1、保护光学元件的光学表面，不得触摸光学元件的光学表面。 2、激光管两端的高压引线头是裸露的，且激光电源空载输出电压高达数千伏，要警惕误触。 3、激光束光强极高，切勿用眼睛对视，防止视网膜遭永久性损伤。七、思考题 1、有四束光,它们的偏振态分别是:线偏振光,圆偏振光,椭圆偏振光和自然光,怎样鉴别它们？答:用一块检偏振器分别对四束光迎光旋转检验,当检偏振器旋转一周,发现出射光强两个方位最大,两个方位为零时,该光就是线偏振光;出射光强两个方位最大,两个方位变小时,该光即是椭圆偏振光;当出射光强不变时为圆偏振光和自然光.然后再区别圆偏振光和自然光.将这两束光分别通过l/4波片.通过l/4波片后,自然光还是自然光,用旋转的检偏振器检验,仍然光强不变;而圆偏振光通过l/4波片后变为线偏振光,用检偏振器检验,出现两次最大,两次零光强. 2. 三块外形相同的偏振片、1/2波片、1/4波片被弄混了，能否把它们区分开来？需要借助什么工具？答:用实验室中的光滑桌面(或玻璃板面)反射钠光,透过三块未知的偏振器件观看反射的钠光,在此过程中,一边旋转偏振器件,一边改变反射光方向，三块偏振器件中必有一块出现"两明两零"的现象,它就是偏振片.此时,钠光的入射角就是布儒斯特角,反射光是振动面垂直于入射面的线偏振光.另两块是波片,无论怎样旋转它,无论怎样改变反射光线的方向,光强都不发生变化.现在有了一块偏振片,还有已知振动方向的线偏振光.将两块波片分别迎着线偏振光旋转,用偏振片检验出射光强的变化.如果不管在什么方位,总是出现"两明两零"的现象,这块波片一定是l/2波片,因为线偏振光经过l/2波片后仍然是线偏振光.而线偏振光通过l/4波片,仅在线偏振光的振动方向平行(或垂直)l/4波片晶轴的情况下,才会出射线偏振光.在线偏振光振动方向与晶轴成450角时,出射圆偏振光,一般情况下出射椭圆偏振光. 3、用怎样的措施获得圆偏振光？ 答：让自然光通过起偏镜,得到振动方向平行于起偏镜透振方向的线偏振光.再让线偏振光通过一块1 /4波片,波片晶轴z与线偏振光振动方向成45度角,自l/4波片出射的就是圆偏振光.选取l/4波片使分解的o光和e光有±π/2的相位差,光轴z与入射线偏振光振动方向45度的夹角,可使分解的o光和e光有相等振幅.八、教学后记 一定要对学生强调激光器切不可用眼睛直视，以免出现人生伤害事故；本实验要测量的数据较多，实验的实际操作比较繁琐，因而学生感到完成实验有一定难度，因此在授课中强调学生一定要耐心；实验中要让学生在出现故障时，学会排除故障，并且能够自己动手解决问题，培养学生的动手能力。 执笔人：陈晨
光敏电阻是用半导体制作的，半导体有一个特性，对温度，压力，光照，声音等等外界因素敏感，当条件变化时，电阻大小随之变化。光敏电阻就是电阻随着光照电阻值发生变化。从而有利于自动控制。
光敏电阻是由硫化镉或硒化镉等半导体材料制成的特殊电阻器，它属半导体光敏器件，具有灵敏度高，反应速度快，光谱特性好，光敏电阻值一致性好，不管是高温还是潮湿的环境下，能保持高稳定性和高稳定度。光敏电阻是由其特定的可见波长光(自然光)来控制其阻值的增大与减小，当有特定波长的可见光照射时，其阻值迅速减小，无光照时阻值立刻增大。这是由于光照产生的截流子都参与导电，在外加电场的作用下作漂移运动，电子流向电源正极，空穴流向电源负极，这样就使光敏电阻器的阻值迅速下降。实际上光敏电阻就相当于一个太阳能电池的原理，有光阻值减小，无光阻值增大。
1、伏安特性曲线。伏安特性曲线用来描述光敏电阻的外加电压与光电流的关系，对于光敏器件来说，其光电流随外加电压的增大而增大。2、光照特性。光照特性指光敏电阻输出的电信号随光照度而变化的特性。随着的光照强度的增加，光敏电阻的阻值开始迅速下降。若进一步增大光照强度，则电阻值变化减小，然后逐渐趋向平缓。在大多数情况下，该特性为非线性。
实验目的〕1．学会探索物理规律、建立经验公式的实验思想和实验方法。2．学会测量未知物理量之间的关系曲线，熟练测量二极管和小灯泡的伏安特性曲线。3．学会通过合理选择接线方式减小电表接入系统误差的方法。4．掌握用变量代换法把曲线改直进行线性拟合或通过计算机软件作图用最小二乘法进行曲线拟合。5．掌握建立经验公式的基本方法。（器材)实验仪器和用具。（1）电压表、电流表：测量电压、电流。（2）滑线变阻器：组成二级分压电路。（3）稳压电源：提供工作电压。（4）待测电阻元件和其他用具：2CW104稳压二极管，小灯泡，开关，导线等〔实验内容)1．实验内容（1）测量2CW型二极管的正向伏安特性。（2）测量2CW型二极管的反向伏安特性。（3）测量小灯泡的伏安特性曲线。2．测量与数据处理要求（1）做实验前仔细阅读“实验指示牌”中各项内容，并且贯彻在自己的实验中。（2）自己阅读教材P76～81、P86～87、P5，了解电学实验的基本操作规程，认识电表，学习电表极限误差的计算方法，了解分压电路和限流电路，理解探索物理规律、建立经验公式的基本实验方法。（3）正确选用电流表内接法或外接法连接测量电路，合理选择电压表和电流表量程，练习熟悉不同量程下电表的正确读数。（4）测量二极管正向伏安特性曲线时，在电流值1mA以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔测量一个点；在电流值1mA以上，电压每隔测量一个点；测量电流最大值小于最大工作电流。（5）测量二极管反向伏安特性曲线时，在电流值1mA以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔1V测量一个点；在电流值1mA以上，电流每隔5mA测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压。（6）测量小灯泡伏安特性曲线时，在电压值1V以下，从0开始，以电压变化为基准，每隔测量一个点；在电压值1V以上，每隔测量一个点；测量电压最大值小于额定工作电压。（7）在同一张直角坐标纸上画出2CW型二极管的正向和反向伏安特性曲线，分析二极管的伏安特性。正确选择坐标轴比例，标明刻度、单位和图名，连平滑的曲线，曲线不必通过每个实验点。（8）在直角坐标纸上画出小灯泡的伏安特性曲线，并与二极管的正向伏安特性比较分析伏安特性。（9）在直角坐标纸上作小灯泡 图线（直线），求解斜率和截距，建立小灯泡伏安经验公式，并进行验证。求斜率时不能利用测量的数据点，而应从所画的直线上取相距比较远的两个点。（10）列表记录数据，表格规范，不能使用铅笔记录数据。（11）在数据签字之前不要整理实验仪器，保持测量原貌；老师检查合格、数据签字之后必须整理好实验器材，方可离开实验室。〔实验步骤〕（1）测量伏安特性曲线电学元件的电流和电压之间关系曲线称为伏安特性曲线，不同电学元件的伏安特性曲线不同。电阻的伏安特性曲线――线性，小灯泡的伏安特性曲线――非线性，二极管（正向和反向）的伏安特性曲线――非线性。测量电阻元件伏安特性曲线的一般方法，在电阻元件上加不同的电压，测量相应的电流。采用电压表和电流表同时测量电压和电流的测量线路有两种接法，电流表内接和电流表外接。为了减小电表接入产生的误差，一般情况，待测对象阻值很大，采用电流表内接；待测对象阻值很小，采用电流表外接。为了消除电表接入误差，可以采用理论修正的方法。因此，测量二极管正向和小灯泡伏安特性曲线时，采用电流表外接电路；测量二极管反向伏安特性曲线时，采用电流表内接电路。正向（死区电压），最高电压很小， 2CW型稳压二极管一般约1V左右。反向，一旦达到击穿电压，继续增加电压，电流变化相当快。因此，测量时须仔细调节电压电流，不要使电流超过最大工作电流。（2）建立经验公式通过实验方法探索物理规律，寻找两个相关物理量之间的函数关系式，建立经验公式。基本方法如下：① 实验测量相关两个物理量的变化关系数据。② 用直角坐标做出物理量之间的关系曲线，并根据曲线形状选择函数关系的形式，建立数学模型。③ 利用数据处理的有关知识，求解函数关系中常数，确定经验公式。一般采用最小二乘法通过计算机进行曲线拟合，也可以通过曲线改直用作图法、最小二乘法、逐差法等数据处理方法进行计算。④ 用实验数据验证经验公式。（3）伏安特性曲线函数形式二极管正向伏安特性曲线函数形式： 小灯泡伏安特性曲线的函数形式：
右光旋圆偏振光是迎着光的传播方向看，某点的电矢量方向顺时针旋转，左旋圆偏振光迎着光的传播方向看，某点的电矢量方向逆时针时针旋转，二者的相位相差pi ，从右旋向左旋方法很多，比较简单的是在二者中加入半波片产生pi的向往差。仅供参考
偏振光是指光矢量的振动方向不变,或具有某种规则地变化的光波.按照其性质,偏振光又可分为平面偏振光（线偏光）、圆偏振光和椭圆偏振光、部分偏振光几种.如果光波电矢量的振动方向只局限在一确定的平面内,则这种偏振光称为平面偏振光,若轨迹在传播过程中为一直线,故又称线偏振光.如果光波 偏振光 电矢量随时间作有规则地改变,即电矢量末端轨迹在垂直于传播方向的平面上呈圆形或椭圆形,则称为圆偏振光或椭圆偏振光.如果光波电矢量的振动在传播过程中只是在某一确定的方向上占有相对优势,这种偏振光就称为部分偏振光. 特性 横波有一个特性,就是它的振动是有极性的.在与传播方向垂直的平面上,它可以向任一方向振动.我们一般把光波电场振动方向作为光振动方向.如果一束光线都在同一方向上振动,我们就称它们是偏振光,或严格一点,称为完全偏振光.一般的自然光在各个方向振动是均匀分布的,是非偏振光.但是,光滑的非金属表面在一定角度下(称为布儒斯特角,与物质的折射率有关)反射形成的眩光是偏振光.偏离了这个角度,就会有部分非偏振光混杂在偏振光里.我们称这种光线为部分偏振光.部分偏振光是有程度的.偏离的角度越大,偏振光的成分越少,最终成为非偏振光. 变化规律:如果我们把偏振片P1的方位固定,而把偏振片P2缓慢地转动,就可发现透射光的强度随着P2转动而出现周期性的变化,而且每转过90°就会重复出现发光强度从最大逐渐减弱到最暗；继续转动P2则光强又从接近于零逐渐增强到最大.由此可知,通过P1的透射光与原来的入射光性质是有所不同的,这说明经P1的透射光的振动对传播方向不具有对称性.自然光经过偏振片后,改变成为具有一定振动方向的光.这是由于偏振片中存在着某种特征性的方向,叫做偏振化方向,偏振片只允许平行于偏振化方向的振动通过,同时吸收垂直于该方向振动的光.通过偏振片的透射光,它的振动限制在某一振动方向上,我们把第一个偏振片P1叫做“起偏器”,它的作用是把自然光变成偏振光,但是人的眼睛不能辨别偏振光.必须依靠第二片偏振片P2去检查.旋转P2,当它的偏振化方向与偏振光的偏振面平行时,偏振光可顺利通过,这时在P2的后面有较亮的光.当P2的偏振方向与偏振光的偏振面垂直时,偏振光不能通过,在P2后面也变暗.
两偏振片与激光不垂直；激光器发出的光未调成平行光；预热时间不够，激光不稳定；读数误差，都可能导致最后的误差
偏振光时光经过晶体时由于晶体对光有不同的折射，光被分为两束，一束叫做O光，一束叫做E光。透过晶体的光就是偏振光，检测是将两晶体的光轴及晶振面要垂直。炫光就是光通过晶体内部是因晶体的各异向将光散射。光栅棱镜中观察光谱将原来的细微差别放大，增强强度对比。
至少要使光通过2块偏振片。 假设线偏振光与第一个偏振片的夹角为α，因为线偏振光的偏振化方向要转过90°，所以第一个偏振片与第二个偏振片的夹角为（π/2-α）。线偏振光通过第一块偏振片后的光强为 I(1)=Icos²α 线偏振光通过第二块偏振片后的光强为 I(2)=I(1)cos²（π/2-α） =Icos²αcos²（π/2-α） =Icos²αsin²α =（Isin²2α）/4 要使透射光强达到最强，则sin2α=1，解得α=π/4，则透射光强的最大值为I/4，即透射光强的最大值是原光强的1/4倍。 两偏振片偏振化方向夹角为（π/2-α）= π/4
用偏振片来检验，旋转偏振片，出现消光，则为偏振光。
笔记本上使用的TFT偏光片实际上起的主要作用是防止屏幕划伤，可能他也有部分偏光的效果，但是材料毕竟和专业相机的偏光镜相差太远，绝对不能通用。想要加厚几片效果还是不行，可能只是部分偏光，消光效果差。你还好死老老实实买个偏光镜吧。
你好！笔记本上使用的TFT偏光片实际上起的主要作用是防止屏幕划伤，可能他也有部分偏光的效果，但是材料毕竟和专业相机的偏光镜相差太远，绝对不能通用。想要加厚几片效果还是不行，可能只是部分偏光，消光效果差。你还好死老老实实买个偏光镜吧。我的回答你还满意吗~~
偏光镜片是镜片中有一些细小的光栅，可以滤过偏振i光和一些有害杂光。而变色片是镜片中添加卤化银，然后和阳光中的紫外线发生反应，导致镜片变色。虽然都是夏天使用但是你根据自己需要选择
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