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课程论文 题目： 波片光学特性研究 班级： 2010级物理学本科班 姓名： 赖涛 学号： 100800027 指导老师： 王形华 完成时间: 2012年5月23 波片光学特性的研究 10物本：赖涛 张真宝 徐志强 指导老师：王形华 摘要：学习完光学课程，本文将更详细介绍有关波片和偏振光的知识。为了加强对偏振光的认识和波片特性的理解，我们将进行实验对其进行了解。让不同的偏振光透过1/2,1/4波片，观测其出射光的特性，加强对偏正光的认识和波片的特性的理解。本文主要研究偏振光和波片的特性。 关键词：自然光 线偏振光 圆偏振光 椭圆偏振光 1/2,1/4波片 引言 在光学的学习过程中，在光学课本中我们已经学习了有关方面的知识。 2.实验方案 2.1实验原理： 偏振片.波长片及其作用 偏振片 利用某些有机化合物晶体的二向色性。将其渗入透明塑料薄膜中，经定向拉制而成。它能吸收某一方向振动的光，而透过与此垂直方向振动的光，由于在应用时起的作用不同而叫法不同，用来产生偏振光的偏振片叫做起振片；用来检验偏振光的偏振片，叫做检偏器。 按照马吕斯定律，强度为I。的线偏振光通过检偏器后，透射光的强度为： .......(1) (1)式中为入射偏振光的偏振方向与检偏器振轴之间的夹角，显然当以光线传播方向为轴转动时，透射光强度I发生周期性变化。当时，透射光强度最大；当时，透射光强度为极小值（消光状态）；当090时，透射光强介于最大和最小值之间。 波片 当线偏振光垂直射到厚度为L，表面平行于自身光轴的单轴晶片时，则寻常光（O光）和非常光（e光）沿同一方面前进是，但传播的速度不同。这两种偏振光通过晶片后，它们的相位差为： .......(2) (2)式中为入射偏振光在真空中的波长n。和ne分别为晶片对o光e光的折射率，L为晶片的厚度。 我们知道，两个互相垂直的，同频率且有固定相位差的简谐振动，可用下列方程式表示（如通过晶片后o光和e光的振动）： .......(3) (3)中消去t，经三角运算后得到合振动的方程式为： .......(4) 由（4）式可知： 当=K（K=0.1.2…）时，为线偏振光；当 (K=0.1.2...)时，为正椭圆偏振光。当Ao=Ae时，为圆偏振光。当为其他值时，为椭圆偏振光。 在某一波长的线偏振光垂直入射于晶片的情况下，能使o光和e光产生相位差 （相当于光程差为/2的奇数倍）的晶片，称为对应于该单色光的二分之一波片（/2波片）；与此相似，能使0光与e产生相位(相当于光程差为/4的奇数倍)的晶片，称为四分之一波片（/4波片）。 当振幅为A的线偏振光垂直入射到/4波片上，振动方向与波片光轴成角时，由于O光和E光的振幅分别为，所以通过/4波片后合成的偏振状态也随角度变化而不同。 当时，获得振动方向平行于光轴的线偏振光；当 时，获得振动方向垂直于光轴的线偏振光； 当 时，Ae=Ao获得圆偏振光；当 其它值时，经过/4波片后为椭圆偏振光。 偏振光的获得 当振幅为A的线偏振光垂直入射到/4波片上，振动方向与波片光轴成角时，由于O光和E光的振幅分别为，所以通过/4波片后合成的偏振状态也随角度变化而不同。 在用激光做自然光源的情况下。当时，获得振动方向平行于光轴的线偏振光； 当 时，获得振动方向垂直于光轴的线偏振光；当 时，Ae=Ao获得圆偏振光； 当 其它值时，经过/4波片后为椭圆偏振光。 2.2实验仪器 起片器，1/2,1/4波片及转动装置,光具座，激光器，偏振片，检偏器，光电