第一篇：实验报告偏振光学实验

实

验

报

告 姓名:

＊＊* ＊＊

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班级：

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学号：

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实验成绩：

同组姓名：

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实验日期：* ＊＊* ＊

指导教师:

批阅日期：

偏振光学实验

【 实验目得 】。观察光得偏振现象, , 验证马吕斯定律;;

2..了解1 ／ 2 波片、１ １ ／ 4 波片得作用;;．掌握椭圆偏振光、圆偏振光得产生与检测..【实验原理】1 ．光得偏振性

光就是一种电磁波,由于电磁波对物质得作用主要就是电场，故在光学中把电场强度 E 称为光矢量。在垂直于光波传播方向得平面内，光矢量可能有不同得振动方向,通常把光矢量保持一定振动方向上得状态称为偏振态。如果光在传播过程中，若光矢量保持在固定平面上振动,这种振动状态称为平面振动态,此平面就称为振动面（见图 1)。此时光矢量在垂直与传播方向平面上得投影为一条直线,故又称为线偏振态.若光矢量绕着传播方向旋转，其端点描绘得轨道为一个圆,这种偏振态称为圆偏振态。如光矢量端点旋转得轨迹为一椭圆，就成为椭圆偏振态(见图 2）.2。偏振片

虽然普通光源发出自然光，但在自然界中存在着各种偏振光,目前广泛使用得偏

振光得器件就是人造偏振片，它利用二向色性获得偏振光（有些各向同性介质,在某种作用下会呈现各向异性，能强烈吸收入射光矢量在某方向上得分量，而通过其垂直分量,从而使入射得自然光变为偏振光,介质得这种性质称为二向色性.）.偏振器件即可以用来使自然光变为平面偏振光——起偏,也可以用来鉴别线偏振光、自然光与部分偏振光—-检偏。用作起偏得偏振片叫做起偏器,用作检偏得偏振器件叫做检偏器。实际上,起偏器与检偏器就是通用得。．马吕斯定律

设两偏振片得透振方向之间得夹角为α，透过起偏器得线偏振光振幅为A０,则透过检偏器 得线偏振光得强度为I

式中I０ 为进入检偏器前(偏振片无吸收时)线偏振光得强度。椭圆偏振光、圆偏振光得产生；1/2

波片与1/4

波片得作用

当线偏振光垂直射入一块表面平行于光轴得晶片时，若其振动面与晶片得光轴成α角，该线偏振光将分为e 光、o 光两部分,它们得传播方向一致，但振动方向平行于光轴得e 光与振动方向垂直于光轴得o

光在晶体中传播速度不同，因而产生得光程差为

位相差为

式中nｅ 为e 光得主折射率, ｎ o 为o 光得主折射率（正晶体中，δ 〉0,在负晶体中δ ＜0）。d 为晶体得厚度，如图４ 所示。当光刚刚穿过晶体时,此两光得振动可分别表示如下:

式中

轨迹方程

原理图

全波片／2 波片

1/4 波片

【实验数据记录、实验结果计算】

说明：以下得所有测量数据中, , 电流得单位为，角度得单位为角度..． 验证马吕斯定律

角度

420、989074

０、９56773

0、、904 ５090、8345６6

０、７5

０、6545090、552265

电流 ０、209 0、2 ０6 0、201 0、190 ０、１７5 0、１57 0、137 0、１1５ 角度 48 54 6

０、4 ４77 ３6

０、３4549 ２

0、２５0001

0、、165 ４35

0、、095 ４92

0、、043 ２2 ８

0、０10９２6

０

电流 0、０9４ 0、071 0、052 0、034 0、０18 0、0 ０７ 0、000 0、00 ０ 角度 ９6 １

１2 ６ 132 1 ３８0、0 １092 ６

0、、0 ４32２7

０、095491

０、1 ６5433

0、、249 ９980、34 ５490、44 ７73 ４0、552 ２62

电流 0、000 0、0 ０７ ０、01８ 0、０３3 0、０４9 ０、0 ６９ 0、0 ９２ 0、113 角度 １４4174 1800、、65450６

０、74 ９9 ９8

0、８34564

０、904５０70、9 ５677 ２0、98 ９07 ３

电流 0、1 ３7 0、15 ６ ０、176 0、19 １ 0、202 0、209 0、２09

作得函数图像：

Origin 得数据分析：

Li ｎear Reg ｒｅssion through

ｏr ｉgin for

DAT Ａ２_B ：

Y = B ＊ X Par ａm ｅt ｅrａVﻩ ａlue Err ｏr －-——--— －————-——-——-----－-—-－—-－—---－— －-—--—-－———-—---—-－-－— － Ａ Ａ－—ﻩ0ﻩ － Ｂ 0、2 ０928、4ﻩ、62 ３４3 Ｅ-４ —-——-————— －-－—--—-— －－－--－— －—— －—--———-—-—-— －-－-－---－－－—-— －— －-Ｒ ＲＮﻩDSﻩ Ｎ P

——--— －-—--－－---—-—-———-——-－－－－－－— －-——--—-－-－——-－—-－———-— －—-－ ０、99991、0ﻩ、00162 ３1 <0、0001 — －－－－—— －— －-—--－—--—---—-—-——-—--——-－— －－--－－———---－-— －-－————— 从以上得分析可知，电流大小 I 关于两偏振片得夹角余弦得平方得数据点得直线拟合得相关系数ｒ=0、、99 １91,。

可知实际测得得数据点与理论值匹配。． 线偏振光通过 1/2

波片时得现象与 1 ／2 波片得作用／2

波 波 片转过角度

初始 1

７0 ８０ 90 检偏器 A 转过角度

140-—— —-— 检偏器得角度差

--—

0 ２０ —---—-说明:最后两个数据没测，就是因为在做得时候一时疏忽了，最后想要补做时,时间已晚,老师建议我们不做了。

检偏器得平均角度差 度 由上面得数据可以明显地瞧出,１/2 波片每转 10 度,检偏器就需要转 20 度,与理论值吻合。

观察: :检偏片固定,将1/2 波片转过3６0°，能观察到4次消光;1/2 波片固定，将检偏片 转过 3６０°,能观察 2 次消光.由此分析线偏振光通过１／2 波片后，光得偏振状态就是:光得偏振面偏离原来得角度就是波片光轴偏离角度得 2 倍.3 ． 用 用 1 ／４ 波片产生圆偏振光与椭圆偏振光

波片转 20 度 角度

电流 0、０32 0、02 ２ ０、０1６ 0、０18 0、02 ７ 0、041 0、059 0、、0 ７８ 角度 8

０ １30 140 1 ５0

电流 0、097 0、11 ４ 0、126 0、132 0、130 0、122 0、108 ０、090 角度 160 １7

0 ２20 230 电流 0、07 ０ ０、０51 0、0 ３4 0、023 0、、0 １７ 0、0 ２0 ０、029 0、0 ４4 角度 24

290 ３00 31 ０ 电流 0、0 ６5 0、08 ５ ０、105 ０、12３ 0、134 ０、13８ ０、13６ 0、125 角度 3 ２０

电流 0、1 １０ 0、090 ０、069 0、050 ０、032

作角度与电流得极坐标函数图：

Ｉ～

在此基础上作振幅与角度得函数图:A~

分析:可以瞧出，该极坐标函数图象成“双椭圆饼”形,在检偏器所转得０～360 度之间,共达到两次消光,两次最大值，这正就是椭圆偏振光得长轴与短轴得位置。实验数据图中可以瞧出，图像少有倾斜，在２０度与２00 度左右达到真正消光，这就是因为初始角度原因。

波片转 45 度 角度

６0 70 电流 0、0 ８1 0、081 0、080 0、0 ７9 0、07 ８ ０、0 ７６ 0、07 ４ 0、07 １ 角度 ８

0 1 ３0 1 ４０ １5 ０ 电流 0、０70 ０、0 ６9 0、０７0 0、06 ９ 0、070 0、072 0、073 0、075 角度 16 ０ 17

0 ２20 230 电流 0、07 ８ 0、0 ８0 0、082 0、084 0、、0 ８４、０、0 ８3 0、０82 0、、0 ８０ 角度 2 ４

29 ０ 30 ０ 31 ０ 电流 0、０78 0、076、０、0 ７4 0、0 ７3 ０、０7２ 0、0 ７2 0、072 0、０7３ 角度 3 ２

电流 0、0 ７４ ０、076 0、077 ０、０79、０、0 ８1

作角度与电流得极坐标函数图：I ～

在此基础上作振幅与角度得函数图：A ～

分析：从图像中可以瞧出,函数形状成近乎圆得椭圆,理论上应该就是圆，还就是非常接近理论值。数据在 1１０度与 290 度左右但到最小值，在２0 度与 2０0左右达到最大值,这正就是椭圆偏振光得长轴与短轴得位置。误差会在后面误差分析部分讨论。

【对实验结果中得现象或问题进行分析、讨论】

1.在做验证马吕斯定律得实验时，由于第一遍测量时出错，导致实验得重做，所以在预习报告上有大量修改得痕迹。但就是,最后得到得结果非常准确,拟合度极高，也使得多花去得时间很值得.2.在这里我想重点讨论以下这个实验得一个误差。上面得种种实验皆反映了在消光点得角度误差，而且这个误差不小。误差现象为：在消光点附近得１0度左右得范围内，电流计得示数皆为 0,所以无法准确地找出消光点得角度。所以实验作出得函数图都有一定得倾斜。

在这里提出自己认为可以在一定程度上消除这个误差得方法：缓缓旋转检偏器，记下电流值为０得区间，取这个区间得中点为消光点。

3.误差来源还有旋转得转向误差，这就是由于齿轮之间得间隙引起得。误差避免方法：只朝同一方向旋转.4.手电筒一类得误差:用手电在照波片或检偏器上得刻度时，会导致进入检测器

得光强增大，导致电流值增大;手在旋转波片或检偏器时容易将入射光挡住，导致进入检测器得光强减小。误差避免方法：每次测量电流时，使手与手电远离测量装置。

5.上面得 A~图中得Ａ不就是实际得Ａ值,而就是Ａ得一个固定得倍数,改图得作用仅仅就是反映偏振光得振幅随着检偏器得角度得相对变化。

【附页】

思考题

１．求下列情况下理想起偏器与理想检偏器两个光轴之间得夹角为多少？（1)透射光就是入射自然光强得1/3。

（２）透射光就是最大透射光强度得１/３。

答：（1）因为自然光通过偏振片后，光强减为原来得一半,所以 得,。

（２)直接有马吕斯定律: 得。

2.如果在互相正交得偏振片 P 1 与 P 2 中间插进一块1/4 波片，使其光轴跟起偏器 P １ 得光轴平行，那么透过检偏器 P 2 得光斑就是亮得？还就是暗得？为什么?将 Ｐ 2 转动90°后，光斑得亮暗就是否变化？为什么？ 答：因为波片光轴与起偏器平行，检偏器由与之正交，所以光斑就是暗得。将其转过90度后，两者平行，所以光斑就是明亮得.4． 在第 2 题中用 1／2 波片代替 1/４ 波片，情况如何? 答：情况与 1/4 波片相同。

实验感想

这次实验就是我做得第 3 个实验，第２个光学实验。在这次实验中竟然就是最后一个完成。原因就是在实验中有两次测量失败,不得不重做.虽然就是最后一个做完,但就是在数据分析方面还就是发现自己得数据还就是测量得很出色得，自己在写实验报告得过程中也尽量使用计算机,锻炼了自己各方面得能力。助教老师也对我得实验报告得风格以及我们小组得实验敬业度给与了认可。

最后，感谢助教老师对我们小组得耐心指导与帮助！

第二篇：光学实验心得

光学作为大学物理的重要组成部分，包含着很多方面的应用。而光学实验正是我们向应用靠近的一条路径。本次实验为期五周，每周一次，第一周讲解了实验需要注意的事项，其后我们分别进行了迈克尔孙干涉仪调整级干涉现象观察、激光全息照片的拍摄及观察、分光仪调节及棱镜顶角的测定、应用阿贝折射仪测量固液体折射率的实验。

对于整个实验过程中，我们不单明白每个实验的实验原理，并有机的将书本上介绍的理论定理与实际结合起来。对于所学只是有了更深一步的理解，同时也激发了大家对于光学的强烈兴趣，使得大家的学习更有动力。在实验中，我们明白了做光学实验所必须注意的事项，以及大多数光学实验所需的实验环境和各种仪器的规范使用。实验中重要的一点是要严谨，对于精密仪器的调节过程虽然对于初学的我们显得琐碎，但却时刻提醒我们需要保持严谨的态度。对于一个科研工作者来说大胆的提出问题是至关重要的，但小心的求证也是必备不可少的。在此期间我看到和我一起做试验的同学脸上认真的表情，我感觉到认真对待身边的事情是一个吸引人的品质，这也是科研人的魅力所在吧！

刚开始做实验时觉得这是一件非常严肃的事情，以至于到实验室以后都不敢轻易的碰实验器材。现在想想还有点好笑。自己居然忘记了实验的真正的目的。难道不失为了去验证或是总结出一规律吗？那不断地发现错误、不断地调试、不断地总结改正不就是实验的过程吗？那又何必担心会出错误呢。有了这样的想法后我就开始了自己的探索之旅。错误也的确很多，但现在暴露出问题对于以后的实验是一个好的借鉴。而现在每次实验都觉得时间过得好快，一低头一抬头，一下午就这样过去了。但我觉得这正是我进入到实验状态的表现，我现在很享受那种感觉。可以说是实验让我静下了我自己。

同时我也深刻体会到实事求是的精神对于实验的重要性。起初有一个数据和其他同学做出来不一样，我就怀疑是不是自己做错了，看着大家都交上了结果，我真的就想把同学的结果抄上，这样就不会一个人还在测数据了，但一想自己辛苦一下午就是为了抄上人家的数据吗，于是就豁出去了，将自己的数据拿给了老师看，但老师并没有说数据有问题于是就问了一下老师，结果老师说每组的器材都不一样结果也会不一样的。我长舒一口气，幸好自己没有改。由此我明白了做实验必须得实事求是。

现在看来这不仅是一次光学实验更是一次无与伦比的学习的经历和考验。

第三篇：光学实验心得

与光学实验在一起的日子

——光学实验心得

生科202_级 刘欣怡 201100140057

时至今日，光学实验的时间沙漏已漏下最后一粒沙，但是那些和光学实验在一起的日子早已刻在我的记忆里，异常鲜明。

14周的时间，说短不短、说长不长，但是总有一些东西难以忘怀。在刚过去的14周中，光学实验充实了我的学习。我在物理光学的知识海洋中尽情遨游，像一块海绵不断地吸收知识海水。依旧记得第一节实验讲解课，近200人挤在603室内认真听讲，新的知识领域——光学实验从此打开大门，光学实验之旅开始了。我不否认自己曾忐忑过、曾担忧过，因为许多相关知识自己都没学过，但是在我真正做完第一个实验后，心头的乌云便消散了。实验书籍中的知识和老师的讲解是制胜法宝，而且在实验中运用新知识更是加强了理解，努力总会有收获的！

在刚过去的14周中，光学实验提升了我的实验技能。我认识了许多光学实验仪器，比如阿贝折射仪、分光计、迈克尔逊干涉仪、小型旋光仪、单色仪、焦距仪等；我熟识了许多光学实验仪器的调节和使用，比如应用焦距仪测定焦距和顶焦距、单色仪的调节与定标、应用阿贝折射仪测量固液体折射率、分光计调节及棱镜顶角的测定等；我学会了许多光学实验的测量方法，比如应用最小偏向角法测定三棱镜的折射率、利用双棱镜法测He-Ne激光波长；我总结了许多实验操作的注意事项，比如不要用手触碰光学表面、钠光灯使用前先预热等。总之，光学实验让我受益良多，对我以后的实验有很大帮助。

在刚过去的14周中，光学实验丰富了我的小生活。那些日子中，不知是在什么时候我已形成了一种习惯，在昏黄的路灯下顶着寒风踱步去做物理光学实验。有时独自一人，有时和朋友做伴，我总是满怀着一腔期待和热情，进行不同但各具特色的实验。实验结束后，在和同实验室的同学一起踱步回宿舍。在路上，大家总是情不自禁地交流着当天实验操作中的感受，每个人的脸上都洋溢着笑容，言语间流露出实验成功后的自豪和喜悦。而这温馨的一切是我最难忘的。如今，虽然光学实验的课程已经结束了，但是一到周二晚上甚至是只要一想起光学实验这四个字，我总是情不自禁的先想起这些画面，鲜明如昨。

庆幸的是，过去的14周有光学实验的陪伴；高兴的是，自己和光学实验相处愉快；难忘的是，与光学实验在一起的日子。我相信，这是一个起点，这是一个转折，这是一个垫脚石，让我们为了美好的未来加油吧！

第四篇：光学实验心得体会

光学实验心得体会

本学期，我共做了六个基础光学实验，它们是：实验6（应用焦距仪测定焦距与顶焦距），实验10（应用阿贝折射仪测量固、液体折射率），实验12（单色仪的调节与定标），实验14（小型摄谱仪调节及最佳摄谱位置的确定），实验15（偏振光的产生、检验、及强度测定），实验20（利用双棱镜干涉法测He-Ne激光波长）。

转眼间一个学期的光学实验课已经结束，在实验的过程中我收获很多。首先是学会了几项重要光学仪器，如550型焦距仪、阿贝折射仪、单色仪、小型摄谱仪等的使用方法，并在实验操作的过程中熟悉了它们的使用技巧。对于这些仪器的使用，我会在进入实验室之前做好实验预习，然后实验前认真观察老师的演示，这样在自己的操作过程中，就能很快掌握操作方法和技巧，不仅有利于保护光学元件，而且能使自己顺利高效的完成实验。

其次，光学实验自身所具有的严谨性、精密性对我们来说也是一项挑战。这要求我们在实验过程中不得有一丝的马虎，必须全神贯注，认真对待实验操作，实事求是的记录和处理实验数据。在有数据测量的实验中，我们都会做多组平行实验，最终以取平均值的方法来减小实验误差。这种严谨周密的实验态度，培养了我的细心和耐心，对我以后的学习生涯也将产生深远影响。

最后，光学实验与其他实验相比，最吸引人的地方是它的神奇与美丽，在做单色仪的调节与定标实验时，我刚一开始实验就被视野中绚丽的各色光线所吸引，更为自己能调节出这样的美景所自豪。其他各个实验，也都以不同的方式，向我们诠释着光与影的神奇魅力！

对于光学实验，我还想提出一些自己的建议：第一点，希望实验室可以更新仪器设备，淘汰那些已经损坏或者精确度大大降低的仪器。第二点，希望老师们可以调整实验安排，让学生能在有限的实验机会里，参与更多的实验项目，以丰富我们的实验经历。

另外，谢谢所有光学实验室的老师们这一学期对我们的辛勤培养。祝老师们事业顺利，生活幸福！

第五篇：光学实验总结

202_年第一学期光学实验心得体会

生命科学学院

09级生科3班

余振洋

200900140156 202_/6/1

这个学期即将过去，而光学实验也已经全部结束了。老实说，虽然我是一名学习生物科学的理科生，但这却是我第一次正真意义上的接触到各种光学仪器，第一次深入了解不同的光学原理。因此在实验过程中，当每一次面对不同的仪器和不同的方法时，都需要一个了解和熟悉的过程，这也使得实验的过程显得不是那么的顺利，但总体来说还算平稳，自己也从中收获了很多。

在这个学期中，我跟随着四位不同的老师，学习和体验了六个不同的光学实验，分别是：应用最小偏向角法测定三棱镜的折射率；单色仪的调节与定标；偏振光的产生、检验及强度测定；小型旋光仪的结构、原理及使用；测量牛顿环直径并计算曲率半径；利用双棱镜干涉法测He—Ne激光波长。每做完一个实验，第一感想都是相同的：其实实验本身很简单，只要能够对实验原理有细致深入的了解，在过程中足够细心，很多之前出现过的问题和状况是完全可以避免的。

与此同时，对于我们所使用的这本《实验光学》教材，它在内容的编排上也有其独到之处。与以往的实验指导教材不同，它并不是将每次实验所涉及的实验目的、原理、实验仪器的操作、实验步骤堆在一起列举出来，而是首先将所有的实验原理、实验仪器的操作列举在了书的前面，而将从中发散思维而设计的实验的简洁的实验内容与之分开罗列。这样一来，在进行实验预习的时候就需要自己查阅课本及相关资料，再将它们串联起来。这个过程中就需要对本次实验所涉及的相关内容进行查询，了解设计实验的背景及相关资料，从而更好的认识到这次实验的目的及原理所在，学习前辈学者设计实验的思路及科学的思考问题和解决问题的方法，并且对其进行思考，从而有所发现，加深了对科学实验重要性的了解，明确了物理实验课程的地位，作用和任务。

在试验操作过程中，也培养了自己的动手能力，将学到的实验理论知识应用到实践能力，提高了将实验理论和实际的实验过程相结合的能力，对以后的实验操作及理论知识的学习打下了坚实的基础，有很大的促进作用。

在对实验结果分析的过程中，掌握了测量误差的基本知识，学会了正确处理实验数据的能力。这之中包括：测量误差的基本概念，直接测量量的不确定度计算，间接测量量的不确定度计算以及处理实验数据的一些重要方法。锻炼了分析问题及解决问题的综合能力，从实验过程所遇到的困难中，分析问题的症结所在，并从以往所学到的知识原理中寻找解决措施，从失败的实验结果中分析原因并找出解决方法，从成功的实验结果中分析成功的的关键所在，总结经验，以便下次实验的成功。

下面再对光学实验提出一点建议： 1． 关于实验仪器：

在整个的实验过程中，我想所有的同学包括老师们都知道，有些仪器在操作上并不是那么的准确，甚至是有问题的。而我们学生在使用时，事先并不知情，往往是做到第一组数据出来后或者已经进行到一半了才发现仪器的问题，这样不仅浪费了时间，也有可能打击同学们的积极性。不管是仪器老化还是维护技术的问题，我希望老师们能定时地做一次仪器检测，能调整的尽量调整，不能调整的，就在旁边做一个标注，说明这台仪器有问题，建议同学不要使用。

2.关于老师的教学方式：

我在一个学期的时间里接触到了四位老师，也体验到了不同的教学方式。但这之中，我觉得能带给我们更多启发的是教我们“应用最小偏向角测定三棱镜的折射率”的那位老师（不好意思，由于只接触了一次，我没能记住他的名字）。这位老师在讲解实验原理时，会把我们叫到一块儿，然后根据黑板上的图示，挨个提问我们。在我们说出自己对实验原理的理解后，老师会在此基础上进行正确的讲解并补充相应的细节。这一整个环节后，大家对实验原理就有了透彻的理解，也为接下来实验过程的顺利进行打好了基础。而虽然其他几位老师也都将实验原理及操作方法讲的很仔细，但毕竟只是单方向的输入，而且同时也不能排除有些同学压根就没预习，即使老师讲了以后也没搞懂，最后单纯只是依样画葫芦凑出实验数据了事，我想这样纯粹是浪费时间。而且我们组的成员都觉得，在那位老师和我们一起熟悉了实验原理后，各自都或多或少获得了一些启发性的东西，这样的话，该实验的意义便提高了一个层次了。3.关于实验报告：

每次做完实验，我们都会写一份实验报告，并在最后附上实验数据和针对数据的分析以及讨论。但是我们并不知道我们所回答的课后习题是否正确，而且也不知道我们所总结的实验收获是否完整，也无法了解其余同学的总结。所以希望老师们能在每次实验后将批改完的报告发给我们，以便我们进行自我修正，并提高自己的报告水平。有必要的话，还可以适当进行讲解，加深对实验的认识。4．关于实验内容：

由于时间有限，而实验的内容又很多，所以每个同学每学期只被安排做6个实验，所以很多好的、经典的物理光学实验，我们都没有机会去做，不免让人感到遗憾。比如说全息照相，当我听那些做过的同学讲其中的奥妙和乐趣时，心里那个羡慕啊。但是好像我们在大学阶段就再也无法接触到光学实验了，所以真的很遗憾。对于这点，我也没有很好的办法，毕竟我们不是本专业的学生，所以只能在这儿发一下小感慨了。

总之，我在基础光学实验中，学到了许许多多的东西，我在今后的学习生活中，一定会把它们用上的。最后，再一次对给予我们细致认真讲解和启发性指导的老师表达诚挚的谢意。