光的偏振現象實驗裝置線路圖

B. 偏振光圖示法怎麼理解

偏振光圖示法理解：箭頭方向表示光波振動的方向，就像是正弦波振動一樣。例如，上下的箭頭表示光波上下振動，水平的箭頭表示光波水平振動，利用偏振片可以濾除與偏振片方向垂直振動的光波。

偏振片通俗點說就是塗碘的聚乙烯拉伸，形成一個柵欄，左右扭的帶魚能游過去，上下扭的海豚會被扣押。A魚塘經過橫向的起偏柵欄放出一群魚，游過去的都是海豚；B魚塘經過豎向的起偏柵欄放魚，游過的都是帶魚。

檢測

光的偏振現象可以藉助於實驗裝置進行檢測，P1、P2是兩塊同樣的偏振片。通過一片偏振片p1直接觀察自然光（如燈光或陽光），透過偏振片的光雖然變成了偏振光，但由於人的眼睛沒有辨別偏振光的能力，故無法察覺。如果我們把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2緩慢地轉動，就可發現透射光的強度隨著P2轉動而出現周期性的變化。

C. 大物實驗偏振光實驗思考題:怎樣用偏振原理設計一套連續調節光強的實驗系統實在不會，望好心人解決謝謝

三棱鏡是光學上橫截面為三角形的透明體。它是由透明材料作成的截面呈三角形的光學儀器，屬於色散棱鏡的一種，能夠使復色光在通過棱鏡時發生色散。

D. 那位高手能給我提供一些物理實驗《光的偏振》的相關資料，如其發展，背景謝謝

光波是電磁波。在電磁波中起光作用的主要是電場矢量，所以電場矢量又叫光矢量。由於電磁波是橫波，所以光波中光矢量的振動方向總和光的傳播方向相垂直。在垂直於光傳播方向的平面內，光矢量可能有各種不同的振動狀態，這種振動狀態通常稱為光的偏振態。光波傳播的這種特性在工業、科技和各種高新技術領域具有廣泛的應用，例如化學、制葯等工業中利用物質的旋光性測濃度，液晶顯示技術中雙折射現象的應用等。
【實驗目的】
1． 通過光的偏振實驗，了解光的偏振特性。
2． 找出穿過兩個偏振器的透射光強度與兩個偏振器軸的夾角φ之間的關系。
3． 對在物理量的測量中如何使用計算機控制實時測量系統有初步的掌握。
【實驗原理】
在本實驗中利用一種叫偏振器的光學元件，其原理如圖22-1所示。一個偏振器只允許在一特定平面內振動的光通過，這個平面就形成所謂的偏振軸。自然光在垂直於傳播方面的所有平面內振動。若自然光入射到理想偏振器，則只有一半的光能通過它。而實際上，通過實際的偏振器的光

E. 為什麼我們看到的光絕大部分是偏振光

偏振光
偏振光(Polarization)

光是一種電磁波，電磁波是橫波。而振動方向和光波前進方向構成的平面叫做振動面，光的振動面只限於某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光。通常光源發出的光，它的振動面不只限於一個固定方向而是在各個方向上均勻分布的。這種光叫做自然光。光的偏振性是光的橫波性的最直接，最有力的證據，光的偏振現象可以藉助於實驗裝置進行觀察，P1、P2是兩塊同樣的偏振片。通過一片偏振片p1直接觀察自然光（如燈光或陽光），透過偏振片的光雖然變成了偏振光，但由於人的眼睛沒有辨別偏振光的能力，故無法察覺。如果我們把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2緩慢地轉動，就可發現透射光的強度隨著P2轉動而出現周期性的變化，而且每轉過90°就會重復出現發光強度從最大逐漸減弱到最暗；繼續轉動P2則光強又從接近於零逐漸增強到最大。由此可知，通過P1的透射光與原來的入射光性質是有所不同的，這說明經P1的透射光的振動對傳播方向不具有對稱性。自然光經過偏振片後，改變成為具有一定振動方向的光。這是由於偏振片中存在著某種特徵性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允許平行於偏振化方向的振動通過，同時吸收垂直於該方向振動的光。通過偏振片的透射光，它的振動限制在某一振動方向上,我們把第一個偏振片P1叫做「起偏器」，它的作用是把自然光變成偏振光，但是人的眼睛不能辨別偏振光。必須依靠第二片偏振片P2去檢查。旋轉P2，當它的偏振化方向與偏振光的偏振面平行時，偏振光可順利通過，這時在P2的後面有較亮的光。當P2的偏振方向與偏振光的偏振面垂直時，偏振光不能通過，在P2後面也變暗。第二個偏振片幫助我們辨別出偏振光，因此它也稱為「檢偏器」。
n 前言
干涉和衍射—光的波動性
偏振—光是橫波
光的偏振現象
偏振元件
應用
n 光的矢量性 —光是橫波

K為波面的法線方向，S為光波的能量傳播方向。
在各向同性的介質中S與K同向。在各向異性的介質中S與K不同向。

自然光 線偏振光

部分偏振光 圓偏振光 橢圓偏振光
部分偏振度定義

橢圓偏振光的形成（兩個互相垂直的振動的合成）

橢圓方程式

改變光的偏振態的方法
1、利用偏振片
2、利用反射現象
3、利用雙折射晶體
n 光的散射
利用偏振片產生偏振光

馬呂斯定律（1809年）和消光現象

菲涅耳公式

布魯斯特角：
利用布儒斯特角產生偏振光

全反射時光的偏振態的改變
反射波的振幅比可以改寫為：

當入射角大於或等於臨界角sin-1(n)時

全反射時的相位改變

菲涅耳棱體

n 晶體光學

晶體光學元件
1、偏振器件
尼科耳棱鏡

格蘭棱鏡

2 波晶片
構造：單軸晶體使其光軸與表面平行

入射光 1/4波片

檢驗偏振光的光路

n 偏振光的檢驗
藉助檢偏器和1/4波晶片檢驗光的5種偏振態
1.只用檢偏器（轉動）：
對於線偏光可以出現極大和消光現象。
對於橢圓偏光和部分偏光可以出現極大和極小現象。
對於圓偏光和非偏光各方向光強不變。
2.用1/4波晶片和檢偏器（轉動）：
對於非偏光（自然光）各方向光強不變。
對於圓偏光出現消光現象（原因）。
對於部分偏光仍出現極大和極小現象。
對於橢圓偏光，當把1/4波晶片的快慢軸放在光強極大位置時出現消光現象（原因）。
平行偏光干涉的裝置
（干涉的三條件：頻率、振動方向、初位相—相同）
裝置：自然光+起偏器P1+波晶片+檢偏器P2

偏振光的干涉的結果

n 現象
單色光照明厚度變化的波晶片P1 ^ P2，P1 II P2，亮暗紋互補

白光照明厚度變化的波晶片P1 ^ P2，P1 II P2，彩色互補（如紅色與青色，綠色和紫色，黃色和藍色等）顯色偏振
其他產生雙折射的機理和應用
光測彈性（由於材料的內、外應力造成雙折射現象）
檢查玻璃、塑料等的內應力
橋梁、礦井、水壩和機械工件等的應力分布的監測和模擬。
地震預報。
克爾效應和普克爾效應（由於電場造成雙折射現象）—高速光開關。
n 旋光現象的觀察和測量
1811年由阿喇果和畢奧發現
石英、松節油、糖溶液中有旋光現象
左旋和右旋—與旋光物質的結構有關（1822年赫謝爾發現）
旋光計—測量糖溶液的濃度

會聚偏光的干涉

n 橢圓偏振光法測定介質薄膜的厚度和折射率
在現代科學技術中，薄膜有著廣泛的應用。因此測量薄膜的技術也有了很大的發展，橢偏法就是70年代以來隨著電子計算機的廣泛應用而發展起來的目前已有的測量薄膜的最精確的方法之一。橢偏法測量具有如下特點：
能測量很薄的膜（1nm），且精度很高，比干涉法高1-2個數量級。
是一種無損測量，不必特別制備樣品，也不損壞樣品，比其它精密方法：如稱重法、定量化學分析法簡便。
可同時測量膜的厚度、折射率以及吸收系數。因此可以作為分析工具使用。
對一些表面結構、表面過程和表面反應相當敏感。是研究表面物理的一種方法
橢偏儀的光路圖

橢偏儀的基本原理

入射光的P分量

入射光的S分量

反射光的P分量和S分量的比值—橢圓參量
r=RP/Rs=tanyexp(iD)=f(n1, n2, n3,f1，d，l）

n 總結
光是橫波具有五種偏振態
光與物質相互作用時會發生偏振態的改變
偏振元件：偏振片、偏振棱鏡、波片
應用：光測彈性、旋光計、橢偏儀、電光調制

F. 幫忙高手給我寫下偏振現象實驗的原理和步驟，謝謝了

光的干涉和衍射現象表明了光的波動本性，而光的偏振現象則進一步揭示了光的橫波性質。光波是電磁波，電磁波中起光的作用的是電場矢量，所以電矢量又叫光矢量。由於電磁波是橫波，所以光波中光矢量的振動方向總和光的傳播方向垂直。在垂直於光傳播方向內，光矢量可能有不同的振動狀態，這種振動狀態通常稱為光的偏振態。本實驗通過觀察光的偏振現象，加深對光的偏振的基本規律的認識。通過本實驗可以熟悉常用的起偏振和檢偏振的方法，同時了解橢圓偏振光、圓偏振光的產生方法和波片的作用原理。

光波電矢量振動的空間分布對於光的傳播方向失去對稱性的現象。只有橫波才能產生偏振現象，故光的偏振是光的波動性的又一例證。在垂直於傳播方向的平面內，包含一切可能方向的橫振動，且平均說來任一方向上具有相同的振幅，這種橫振動對稱於傳播方向的光稱為自然光（非偏振光）。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。
[編輯本段]偏振光
①線偏振光：在光的傳播過程中，只包含一種振動，其振動方向始終保持在同一平面內，這種光稱為線偏振光（或平面偏振光)。你可以通過一個實驗想像這是一種什麼景象：你把一根繩子的一頭拴在鄰居院子里的樹上，另一頭拿在你手裡。再假定繩子是從籬笆的兩根竹子的正當中穿過去的。如果你現在拿繩子上下振動，繩子產生的波就會從兩根竹子之間通過，並從你的手傳到那棵樹上。這時，那座籬笆對你的波來說是"透明的"。但是，要是你讓繩子左右波動，繩子就會撞在兩根竹子上，波就不會通過籬笆了，這時這座籬笆就相當於一個起偏振器件。
②部分偏振光：光波包含一切可能方向的橫振動，但不同方向上的振幅不等，在兩個互相垂直的方向上振幅具有最大值和最小值，這種光稱為部分偏振光。自然光和部分偏振光實際上是由許多振動方向不同的線偏振光組成。
當光線從空氣（嚴格地說應該是真空）射入介質時，布儒斯特角的正切值等於介質的折射率n。由於介質的折射率是與光波長有關的，對同樣的介質，布儒斯特角的大小也是與光波長有關的。以光學玻璃折射率1.4-1.9計算，布儒斯特角大約為54-62度左右。當入射角偏離布儒斯特角時，反射光將是部分偏振光。
③橢圓偏振光：在光的傳播過程中，空間每個點的電矢量均以光線為軸作旋轉運動，且電矢量端點描出一個橢圓軌跡，這種光稱為橢圓偏振光。迎著光線方向看，凡電矢量順時針旋轉的稱右旋橢圓偏振光，凡逆時針旋轉的稱左旋橢圓偏振光。橢圓偏振光中的旋轉電矢量是由兩個頻率相同、振動方向互相垂直、有固定相位差的電矢量振動合成的結果(見波片)。
④圓偏振光：旋轉電矢量端點描出圓軌跡的光稱圓偏振光，是橢圓偏振光的特殊情形。在我們的觀察時間段中平均後，園偏振光看上去是與自然光一樣的。但是園偏振光的偏振方向是按一定規律變化的，而自然光的偏振方向變化是隨機的，沒有規律的。
[編輯本段]偏振現象的發現
1809年，馬呂斯在試驗中發現了光的偏振現象。在進一步研究光的簡單折射中的偏振時，他發現光在折射時是部分偏振的。因為惠更斯曾提出過光是一種縱波，而縱波不可能發生這樣的偏振，這一發現成為了反對波動說的有利證據。
參見馬呂斯定律
1811年，布呂斯特在研究光的偏振現象時發現了光的偏振現象的經驗定律。
光的偏振度
在部分偏振光的總強度中，完全偏振光所佔的成分叫做偏振度。
偏振度的數值愈接近1，光線的偏振化程度就愈純粹，一般偏振度都小於1。
[編輯本段]產生偏振光的方法
從自然光獲得線偏振光的方法有以下四種：利用反射和折射、利用二向色性、利用晶體的雙折射、利用散射。
另外，線偏振光可以經過波晶片產生圓偏振光和橢圓偏振光。
[編輯本段]光的偏振的應用
1. 在攝影鏡頭前加上偏振鏡消除反光
在拍攝表面光滑的物體，如玻璃器皿、水面、陳列櫥櫃、油漆表面、塑料表面等，常常會出現耀斑或反光，這是由於光線的偏振而引起的。在拍攝時加用偏振鏡，並適當地旋轉偏振鏡面，能夠阻擋這些偏振光，藉以消除或減弱這些光滑物體表面的反光或亮斑。要通過取景器一邊觀察一邊轉動鏡面，以便觀察消除偏振光的效果。當觀察到被攝物體的反光消失時，既可以停止轉動鏡面。
2. 攝影時控制天空亮度，使藍天變暗。
由於藍天中存在大量的偏振光，所以用偏振鏡能夠調節天空的亮度，加用偏振鏡以後，藍天變的很暗，突出了藍天中的白雲。偏振鏡是灰色的，所以在黑白和彩色攝影中均可以使用。
3. 使用偏振鏡看立體電影
在觀看立體電影時,觀眾要戴上一副特製的眼鏡,這副眼鏡就是一對透振方向互相垂直的偏振片。
立體電影是用兩個鏡頭如人眼那樣從兩個不同方向同時拍攝下景物的像,製成電影膠片.在放映時,通過兩個放映機,把用兩個攝影機拍下的兩組膠片同步放映,使這略有差別的兩幅圖像重疊在銀幕上.這時如果用眼睛直接觀看,看到的畫面是模糊不清的,要看到立體電影,就要在每架電影機前裝一塊偏振片,它的作用相當於起偏器.從兩架放映機射出的光,通過偏振片後,就成了偏振光.左右兩架放映機前的偏振片的偏振化方向互相垂直,因而產生的兩束偏振光的偏振方向也互相垂直.這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處,偏振光方向不改變.觀眾用上述的偏振眼鏡觀看,每隻眼睛只看到相應的偏振光圖象,即左眼只能看到左機映出的畫面,右眼只能看到右機映出的畫面,這樣就會像直接觀看那樣產生立體感覺.這就是立體電影的原理.
當然,實際放映立體電影是用一個鏡頭,兩套圖象交替地印在同一電影膠片上,還需要一套復雜的裝置.
光在晶體中的傳播與偏振現象密切相關，利用偏振現象可了解晶體的光學特性，製造用於測量的光學器件，以及提供諸如岩礦鑒定、光測彈性及激光調制等技術手段。

G. 光的偏振實驗原理

偏振光，光學名詞。光是一種電磁波，電磁波是橫波。而振動方向和光波前進方向構成的平面叫做振動面，光的振動面只限於某一固定方向的，叫做平面偏振光或線偏振光。

偏振原理

通常光源發出的光，它的振動面不只限於一個固定方向而是在各個方向上均勻分布的。這種光叫做自然光。

光的偏振性是光的橫波性的最直接，最有力的證據，光的偏振現象可以藉助於實驗裝置進行觀察，P1、P2是兩塊同樣的偏振片。通過一片偏振片p1直接觀察自然光(如燈光或陽光)，透過偏振片的光雖然變成了偏振光，但由於人的眼睛沒有辨別偏振光的能力，故無法察覺。如果我們把偏振片P1的方位固定，而把偏振片P2緩慢地轉動，就可發現透射光的強度隨著P2轉動而出現周期性的變化，而且每轉過90°就會重復出現發光強度從最大逐漸減弱到最暗;繼續轉動P2則光強又從接近於零逐漸增強到最大。由此可知，通過P1的透射光與原來的入射光性質是有所不同的，這說明經P1的透射光的振動對傳播方向不具有對稱性。自然光經過偏振片後，改變成為具有一定振動方向的光。這是由於偏振片中存在著某種特徵性的方向，叫做偏振化方向，偏振片只允許平行於偏振化方向的振動通過，同時吸收垂直於該方向振動的光。

H. 怎麼作偏振光實驗的極坐標圖

首先，只有橫波才有偏振，這個偏振適用角動量表示的，角動量的表示方法是把一個平面的旋轉角動量轉化為垂直於這個平面的矢量。對於光來說，這個矢量又稱為自旋，自旋固定，為二分之一。光是電磁波，電磁波在無限空間中的傳播是橫波，合適的作圖方法是用笛卡爾直角坐標系。至於電磁波在有限空間中的傳播，一般在研究生之前是不會怎麼遇到的，所以非專業條件下不用其他坐標系。假如在有限空間，那也可以把電磁波分解為橫電場和橫磁場，然後繼續用笛卡爾坐標系。