實驗目的
1.掌握偏振光的產生原理及檢驗方法。
2.學會自己設計實驗方案,搭設實驗光路,獨立完成實驗過程.
實驗原理
從自然光中獲得線偏振光的過程，稱為起偏。獲得線偏振光的方法有以下幾種：
1.反射及折射產生的線偏光。
2.由二向色性產生的線偏光。
3.雙折射晶體產生的線偏光。
線偏振光產生及檢驗的原理 如圖 10 — 1所示：
偏振光的產生及檢驗圖 10 — 1
根據馬呂斯定律：
偏振光的產生及檢驗（10 — 1）
式中：
— 入射到檢偏器時的光強
I — 透過檢偏器時的光強
θ — 起偏器透光軸與檢偏器透光軸之間的夾角
由上式得出，透射光強的大小隨檢偏器透光軸的變化而改變，最後達到消光。可見，馬呂斯定律只能用於線偏振光的檢驗。
那圓偏振光、橢圓偏振光如何檢驗？首先討論它們產生的原理。
圓偏振光、橢圓偏振光產生的原理如圖 10— 2所示
圖 10 — 2
偏振光的產生及檢驗當一束自然光經起偏器後，得到線偏振光再入射到波片時，被分成E。和Ee兩個振動分量，由於它們在晶體內的傳播速度不同，通過波片後產生一定的位相差 ，出射後兩束光速度相同，合成後一般得到橢圓偏振光，o光相對e光的位相差為
=2π/λ ×（no- ne）d
d — 波片厚度
在滿足以下兩個條件時，出射光是圓片振光：
1.起偏器的透光軸與波片的快（慢）軸夾角α= 45°
2.兩束光在波片中產生位相差
=（2m +1）× π/ 2 (m = 0; ±1; ±2; )
或 Δ= ( no – ne ) d =（m + 1/ 4） λ
可見，該波片是λ/4波片，因此線偏振光只有通過λ/4波片才可能產生圓偏振光。
如何檢驗圓偏振和橢圓偏振光呢？一般採用以下兩種方法：
1、讓圓或橢圓偏振光透過檢偏器，通過旋轉檢偏器觀察能量變化，來確定光的偏振態。
2、將圓偏振或橢圓偏振光變換成線偏振光，再通過馬呂斯定律進行檢驗。
實驗儀器與設備
1.半體雷射器 （波長650nm） 一個
2、偏振片 二塊
3、λ/4波片 一塊
4、光電接收器 一個
5、計算機 一台
實驗內容
1.自己設計偏振光產生及檢驗實驗方案。
2.畫出實驗光路圖，根據光路圖搭設實驗光路。
3.分別測出光的三個偏振態實驗曲線並註明各偏振態所對應曲線。
實驗步驟
1.調整雷射器使光束與平台平行。
2.放置接收器使光斑照射在接收器中心。
3.開啟計算機進入偏振光實驗系統。
4.線偏振光的產生與檢驗。
5.圓偏振和橢圓偏振光的產生與檢驗。
注意事項
1.先畫實驗原理簡圖，再搭設實驗光路。
2.調整光路時不能用眼睛正對雷射束，以免傷害眼睛。要用白紙接收光。
3.調整偏振片、λ/4波片使之與雷射束垂直（垂直入射）。
